KR20230043723A - 표면 성형 방법, 성형 시스템, 및 물품 제조 방법 - Google Patents

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KR20230043723A
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세스 제이 베임스버거
최병진
샤오밍 루
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

표면 성형 방법은 기판 척에 의해 보유지지된 기판 상에 성형가능 재료를 분배하는 단계, 플레이트 척 조립체에 의해 보유된 플레이트를 성형가능 재료와 접촉시켜 막을 형성하는 단계, 막을 경화하여 경화된 층을 형성하는 단계, 경화된 층과 플레이트 간의 전방 분리를 개시하는 단계, 플레이트 척 조립체 및/또는 기판 척을 초기 분리 지점으로부터 멀어지는 방향으로 틸팅시켜, 전방 분리를 전파시키는 단계, 전방 분리가 경화된 층 주위로 완전히 전파될 때까지, 경사를 유지하거나 증가시키면서 플레이트 척 조립체 및/또는 기판 척에 힘을 인가하는 단계, 및 플레이트가 경화된 층과 접촉하지 않을 때까지 힘을 계속 인가하는 단계를 포함한다. 플레이트 척 조립체는 중앙 개구를 갖는 가요성 부분 및 가요성 부분에 의해 형성된 캐비티를 포함한다. 플레이트는 가요성 부분에 의해 보유지지된다.

Description

표면 성형 방법, 성형 시스템, 및 물품 제조 방법{METHOD OF SHAPING A SURFACE, SHAPING SYSTEM, AND METHOD OF MANUFACURING AN ARTICLE}
본 개시내용은 기판 처리에 관한 것으로, 더 구체적으로는 반도체 제조에서의 표면의 평탄화 또는 임프린트에 사용되는 플레이트 척 조립체에 관한 것이다.
평탄화 및 임프린트 기술은 반도체 디바이스를 제조하는데 유용하다. 예를 들어, 반도체 디바이스를 생성하기 위한 공정은 기판에 대해 재료를 반복적으로 추가 및 제거하는 것을 포함한다. 이러한 공정은 불규칙한 높이 변화(즉, 토포그래피(topography))를 갖는 계층화된 기판을 생산할 수 있고, 추가되는 층이 많을수록 기판 높이 변화가 증가할 수 있다. 높이 변화는 계층화된 기판에 추가적인 층을 추가하는 능력에 대해 부정적인 영향을 미친다. 별개로, 반도체 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 자체가 항상 완벽하게 편평하지는 않고, 초기 표면 높이 변화(즉, 토포그래피)를 포함할 수 있다. 이러한 문제를 해결하는 하나의 방법은 계층화 단계 사이에서 기판을 평탄화하는 것이다. 다양한 리소그래피 패터닝 방법은 평탄한 표면에 대한 패터닝으로부터 이익을 얻는다. ArFi 레이저-기반 리소그래피에서, 평탄화는 초점 심도(DOF) 제한의 영향을 감소시키고, 임계 치수(CD) 및 임계 치수 균일성을 개선시킨다. 극자외선 리소그래피(EUV)에서, 평탄화는 피처 배치(feature placement)를 개선시키고 DOF 제한의 영향을 감소시킨다. 나노임프린트 리소그래피(NIL)에서, 평탄화는 패턴 전사 후의 피처 충전 및 CD 제어를 개선시킨다.
때때로 잉크젯-기반 적응성 평탄화(IAP)로 지칭되는 평탄화 기술은 기판과 상판(superstrate) 사이에 중합성 재료의 가변적인 적하물 패턴(drop pattern)을 분배하는 것을 포함하고, 여기서 적하물 패턴은 기판 토포그래피에 따라 변한다. 이어서, 상판이 중합성 재료와 접촉하고, 그 후 재료는 기판 상에서 중합되며, 상판은 제거된다. 예를 들어, 전체 웨이퍼 처리 및 반도체 디바이스 제조를 개선하기 위해 IAP 기술을 포함하는 평탄화 기술의 개선이 요망된다.
평탄화/임프린트 방법의 일 단계는 경화된 층으로부터 플레이트(즉, 상판 또는 템플릿)를 분리하는 단계를 포함한다. 특정 평탄화 및 임프린트 시스템에서, 경화된 층으로부터 플레이트를 분리하는 것은 어려울 수 있다. 특히, 플레이트를 보유지지하기 위한 가요성 부분을 갖는 플레이트 척 조립체를 포함하는 평탄화/임프린트 시스템에서, 경화된 층에 손상을 야기하지 않고 경화된 층으로부터 플레이트를 분리하는 것은 어려울 수 있다. 특히 플레이트가 플레이트 척 조립체의 가요성 부분에 의해 유지되는 평탄화/임프린트 시스템에서, 경화된 층으로부터 플레이트를 분리하기 위한 개선된 방법에 대한 요구가 본 기술분야에 존재한다.
표면 성형 방법은, 기판 척에 의해 보유지지된 기판 상에 성형가능 재료를 분배하는 단계, 플레이트 척 조립체에 의해 보유지지된 플레이트를 성형가능 재료와 접촉시켜, 상기 플레이트와 상기 기판 사이에 상기 성형가능 재료의 막을 형성하는 단계, 상기 성형가능 재료의 상기 막을 경화하여 상기 플레이트와 상기 기판 사이에 경화된 층을 형성하는 단계, 초기 분리 지점에서 상기 경화된 층과 상기 플레이트 간의 전방 분리(separation front)를 개시하는 단계, 상기 플레이트가 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는 동안 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나를 상기 초기 분리 지점으로부터 멀어지는 틸팅 방향으로 틸팅시킴으로써, 상기 경화된 층의 주연부를 따라 원주방향으로 상기 전방 분리를 전파시키는 단계, 상기 전방 분리가 상기 경화된 층의 주연부 전체를 따라 전파될 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나의 경사를 유지하거나 증가시키면서 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 힘을 인가하는 단계, 및 상기 플레이트가 상기 경화된 층과 접촉하지 않을 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 상기 힘을 계속 인가하는 단계를 포함한다. 상기 플레이트 척 조립체는 중앙 개구를 갖도록 구성된 가요성 부분 및 상기 가요성 부분에 의해 형성되는 캐비티를 포함하며, 상기 플레이트는 상기 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지된다.
성형 시스템은, 플레이트를 보유지지하도록 구성되는 플레이트 척 조립체로서, 상기 플레이트 척 조립체는, 중앙 개구를 갖도록 구성된 가요성 부분, 및 상기 가요성 부분에 의해 형성되는 캐비티로서, 상기 플레이트는 상기 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는, 캐비티를 포함하는, 플레이트 척 조립체, 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 척, 상기 기판 상에 성형가능 재료를 분배하도록 구성되는 유체 분배기, 상기 플레이트 아래의 상기 성형가능 재료를 경화하여 상기 기판 상에 경화된 층을 형성하도록 구성되는 경화 시스템, 초기 분리 지점에서 상기 경화된 층과 상기 플레이트 간의 전방 분리를 개시하도록 구성되는 분리 개시기, 및 위치결정 시스템으로서, 상기 플레이트가 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는 동안 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나를 상기 초기 분리 지점으로부터 멀어지게 틸팅시킴으로써, 상기 경화된 층의 주연부를 따라 원주방향으로 상기 전방 분리를 전파시키고, 상기 전방 분리가 상기 경화된 층의 상기 주연부 전체를 따라 전파될 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나의 경사를 유지하거나 증가시키면서 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 힘을 인가하며, 상기 플레이트가 상기 경화된 층과 접촉하지 않을 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 힘을 계속 인가하도록 구성되는, 위치결정 시스템을 포함한다.
물품 제조 방법은, 성형가능 재료를 기판 상에 분배하는 단계, 플레이트 척 조립체에 의해 보유지지된 플레이트를 성형가능 재료와 접촉시켜, 상기 플레이트와 상기 기판 사이에 상기 성형가능 재료의 막을 형성하는 단계로서, 상기 플레이트 척 조립체는, 중앙 개구를 갖도록 구성된 가요성 부분, 및 상기 가요성 부분에 의해 형성되는 캐비티로서, 상기 플레이트는 상기 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는, 캐비티를 포함하는, 플레이트를 접촉시켜 막을 형성하는 단계, 상기 성형가능 재료의 상기 막을 경화하여 상기 플레이트와 상기 기판 사이에 경화된 층을 형성하는 단계, 초기 분리 지점에서 상기 경화된 층과 상기 플레이트 간의 전방 분리를 개시하는 단계, 상기 플레이트가 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는 동안 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나를 상기 초기 분리 지점으로부터 멀어지게 틸팅시킴으로써, 상기 경화된 층의 주연부를 따라 원주방향으로 상기 전방 분리를 전파시키는 단계, 상기 전방 분리가 상기 경화된 층의 주연부 전체를 따라 전파될 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나의 경사를 유지하거나 증가시키면서 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 힘을 인가하는 단계, 상기 플레이트가 상기 경화된 층과 접촉하지 않을 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 상기 힘을 계속 인가하는 단계, 및 상기 물품을 제조하기 위해 경화된 상기 성형가능 재료를 가공하는 단계를 포함한다.
본 개시내용의 이들 목적, 특징 및 장점과 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 함께 취해지는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 대한 이하의 상세한 설명 및 제공된 청구항을 판독하면 명백하게 될 것이다.
본 개시내용의 특징 및 장점이 상세히 이해될 수 있도록, 첨부 도면에 도시되어 있는 실시예를 참조하여 본 개시내용의 실시예를 더 구체적으로 설명한다. 그러나, 첨부된 도면은 본 개시내용의 전형적인 실시예를 예시하는 것일 뿐이므로 그 범위를 한정하는 것으로 고려되어서는 안 되며, 그 이유는 본 개시내용은 다른 동등한 효과의 실시예를 허용할 수 있기 때문이라는 것에 유의한다.
도 1은 본 개시내용의 일 양태에 따른 예시적인 평탄화 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 개시내용의 양태에 따른 예시적인 평탄화 공정의 개략적인 단면을 도시한다.
도 3a는 본 개시내용의 제1 실시예에 따른 예시적인 플레이트 척 조립체의 저면도를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 플레이트 척 조립체의 평면도이다.
도 3c는 도 3b의 3C-3C 선을 따라 취한 단면을 도시한다.
도 3d는 도 3c의 확대부(3D)를 도시한다.
도 3e는 도 3c의 확대부(3D)의 사시도를 도시한다.
도 3f는 도 3b의 3F-3F 선을 따라서 취한 단면을 도시한다.
도 3g는 도 3f의 확대부(3G)를 도시한다.
도 3h는 도 3f의 확대부(3G)의 측면 사시도를 도시한다.
도 3i는 도 3f의 확대부(3G)의 저면 사시도를 도시한다.
도 4는 도 3a 내지 도 3f의 플레이트 척 조립체의 분해도를 도시한다.
도 5a는 도 3b의 5A-5A 선을 따라 취한 단면을 도시한다.
도 5b는 도 5a의 확대부(5B)를 도시한다.
도 5c는 도 5a의 확대부(5B)의 측면 사시도를 도시한다.
도 5d는 도 3b의 5D-5D 선을 따라 취한 단면을 도시한다.
도 5e는 도 5d의 확대부(5E)를 도시한다.
도 5f는 도 5d의 확대부(5E)의 측면 사시도를 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 제2 실시예에 따른 예시적인 플레이트 척 조립체의 개략도를 도시한다.
도 7a는 본 개시내용의 양태에 따른 예시적인 평탄화 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7b는 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 8a 내지 도 8r은 예시적인 실시예에 따른 도 7b의 분리 방법을 포함하는 도 7a의 평탄화 방법의 일련의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 9는 도 7b의 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법의 개략적인 평면도이다.
도 10a는 도 7b의 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법 동안 플레이트 척 조립체의 Z 차원 위치를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 10b는 도 7b의 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법 동안 플레이트 척 조립체의 경사를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 11은 다른 예시적인 실시예에 따른 도 7b의 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법의 개략적인 평면도이다.
도 12a는 도 11의 예시적인 실시예에 따른 도 7b의 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법 동안 플레이트 척 조립체의 Z 차원 위치를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 12b는 도 11의 예시적인 실시예에 따른 도 7b의 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법 동안 제1 방향에서의 플레이트 척 조립체의 경사를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 12c는 도 11의 예시적인 실시예에 따른 도 7b의 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법 동안 제2 방향에서의 플레이트 척 조립체의 경사를 나타내는 타이밍 차트이다.
이제 본 개시내용을 도면을 참조하여 상세하게 설명할 것이지만, 이는 설명을 위한 예시적인 실시예와 관련하여 이루어진다. 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 개시내용의 진정한 범위 및 사상을 벗어나지 않고 설명된 예시적인 실시예에 변경 및 수정이 이루어질 수 있는 것으로 의도된다.
평탄화 시스템
도 1은 본 개시내용의 일 양태에 따른 표면을 성형하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다. 표면을 성형하기 위한 시스템은 예를 들어 평탄화 시스템 또는 임프린트 시스템일 수 있다. 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예는 평탄화 시스템(100)이다. 그러나, 개념은 임프린트 시스템에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시내용 전반을 통한 용어가 주로 평탄화에 초점을 맞추고 있지만, 본 개시내용은 또한 임프린트 상황의 대응하는 용어에 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
평탄화 시스템(100)은 기판(102) 상의 막을 평탄화하기 위해서 사용된다. 임프린트 시스템의 경우에, 임프린트 시스템은 기판 상의 막 상에 패턴을 형성하는 데 사용된다. 기판(102)은 기판 척(104)에 결합될 수 있다. 기판 척(104)은 진공 척, 핀-타입 척, 홈-타입 척, 정전식 척, 전자기식 척, 및/또는 기타 등등일 수 있지만 이것으로 한정되지 않는다.
기판(102) 및 기판 척(104)은 기판 위치결정 스테이지(106)에 의해 더 지지될 수 있다. 기판 위치결정 스테이지(106)는 x, y, z, θ, Ψ, 및 φ축 중 하나 이상을 따라 병진 및/또는 회전 운동을 제공할 수 있다. 기판 위치결정 스테이지(106), 기판(102), 및 기판 척(104)은 또한 기부(도시되지 않음) 상에 위치될 수 있다. 기판 위치결정 스테이지는 위치결정 시스템의 일부일 수 있다.
기판(102)과 대면하는 작업 표면(112)을 갖는 상판(108)(본 명세서에서는 플레이트라고도 지칭됨)이 기판(102)으로부터 이격되어 있다. 임프린트 시스템의 상황에서, 플레이트는 상판 대신에 템플릿이며, 템플릿은 패터닝된 표면을 갖는다. 상판(108)은, 용융 실리카, 석영, 규소, 유기 중합체, 실록산 중합체, 붕규산 유리, 플루오로카본 중합체, 금속, 경화 사파이어 등을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상판은 UV 광을 쉽게 투과시킨다. 작업 표면(112)은 일반적으로 기판(108)의 표면과 동일한 면적 크기이거나 또는 그보다 약간 작다.
상판(108)은 상판 척 조립체(118)(본 명세서에서 플레이트 척 조립체로도 지칭됨)에 결합되거나 그에 의해 보유될 수 있으며, 이는 아래에서 더 상세히 논의된다. 임프린트 시스템의 경우, 플레이트 척 조립체는 템플릿 척 조립체로 지칭될 수 있다. 상판 척 조립체(118)는 위치결정 시스템의 일부인 평탄화 헤드(120)에 결합될 수 있다. 임프린트 시스템과 관련하여, 평탄화 헤드는 임프린트 헤드로 지칭될 수 있다. 평탄화 헤드(120)는 브리지에 이동가능하게 결합될 수 있다. 평탄화 헤드(120)는, 적어도 z축 방향 및 잠재적으로는 다른 방향(예를 들어, x, y, θ, Ψ, 및 φ축)으로 기판(102)에 대해 상판 척(118)을 이동시키도록 구성되는 보이스 코일 모터, 압전형 모터, 리니어 모터, 너트 및 스크류 모터 등과 같은 하나 이상의 액추에이터를 포함할 수 있다.
평탄화 시스템(100)은 유체 분배기(122)를 더 포함할 수 있다. 유체 분배기(122)는 또한 브리지에 이동가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 유체 분배기(122) 및 평탄화 헤드(120)는 모든 위치결정 구성요소 중 하나 이상을 공유한다. 대안적인 실시예에서, 유체 분배기(122) 및 평탄화 헤드는 서로 독립적으로 이동한다. 유체 분배기(122)는 기판(102) 상에 액체 성형가능 재료(124)(예를 들어, 광경화성 중합성 재료)의 액적을 퇴적시키는데 사용될 수 있고, 퇴적된 재료의 체적은 그 토포그래피 프로파일에 적어도 부분적으로 기초하여 기판(102)의 영역에 걸쳐 변한다. 상이한 유체 분배기(122)가 성형가능 재료(124)를 분배하기 위해 상이한 기술을 사용할 수 있다. 성형가능 재료(124)가 분사가능할 때, 잉크 젯 유형 분배기가 성형가능 재료를 분배하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 열 잉크 분사, 마이크로전기기계 시스템(MEMS) 기반 잉크 분사, 밸브 분사, 및 압전식 잉크 분사가 분사가능 액체를 분배하기 위한 일반적인 기술이다.
평탄화 시스템(100)은 화학 에너지, 예를 들어 UV 방사선을 노광 경로(128)를 따라 유도하는 방사선 소스(126)를 포함하는 경화 시스템을 더 포함할 수 있다. 평탄화 헤드(120) 및 기판 위치결정 스테이지(106)는 상판(108) 및 기판(102)을 노광 경로(128)와 중첩하여 위치결정하도록 구성될 수 있다. 방사선 소스(126)는 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 접촉한 후에 노광 경로(128)를 따라 화학 에너지를 전송한다. 도 1은 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 접촉하지 않을 때의 노광 경로(128)를 도시한다. 이는 개별 구성요소의 상대 위치가 쉽게 식별될 수 있도록 설명 목적을 위한 것이다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 접촉될 때 노광 경로(128)가 실질적으로 변화하지 않을 것임을 이해할 것이다.
평탄화 시스템(100)은, 상판(108)이 평탄화 공정 동안 성형가능 재료(124)와 접촉할 때 성형가능 재료(124)의 확산을 관찰하도록 위치결정된 카메라(136)를 더 포함할 수 있다. 도 1은 필드 카메라의 촬상 필드의 광축(138)을 도시한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 평탄화 시스템(100)은 카메라(136)에 의해 검출되는 광과 화학 방사선을 결합하는 하나 이상의 광학 구성요소(다이크로익 미러, 빔 결합기, 프리즘, 렌즈, 미러 등)를 포함할 수 있다. 카메라(136)는 상판(108) 아래에 있으며 성형가능 재료(124)와 접촉하는 영역과 상판(108) 아래에 있지만 성형가능 재료(124)와 접촉하지 않는 영역 사이의 대비를 나타내는 파장의 광을 모으도록 구성되는 CCD, 센서 어레이, 라인 카메라 및 광검출기 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 카메라(136)는 상판(108) 아래의 성형가능 재료(124)의 확산 및/또는 경화된 성형가능 재료(124)로부터의 상판(108)의 분리의 화상을 제공하도록 구성될 수 있다. 카메라(136)는 또한 성형가능 재료(124)가 작업 표면(112)과 기판 표면 사이의 간극 사이에서 확산됨에 따라 변화되는 간섭 줄무늬를 측정하도록 구성될 수 있다.
평탄화 시스템(100)은 기판 척(104), 기판 위치결정 스테이지(106), 상판 척 조립체(118), 평탄화 헤드(120), 유체 분배기(122), 방사선 소스(126), 및/또는 카메라(136)와 같은 하나 이상의 구성요소 및/또는 서브시스템과 통신하는 하나 이상의 프로세서(140)(제어기)에 의해 조절, 제어 및/또는 지시될 수 있다. 프로세서(140)는 비일시적 컴퓨터 메모리(142)에 저장된 컴퓨터 판독가능 프로그램 내의 명령어에 기초하여 동작될 수 있다. 프로세서(140)는 CPU, MPU, GPU, ASIC, FPGA, DSP, 및 범용 컴퓨터 중 하나 이상이거나 이를 포함할 수 있다. 프로세서(140)는 전용 제어기일 수 있거나 또는 제어기가 되도록 개조된 범용 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 메모리의 예는 RAM, ROM, CD, DVD, Blu-Ray, 하드 드라이브, 네트워크 결합 스토리지(networked attached storage: NAS), 인트라넷 접속 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스, 및 인터넷 접속 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스를 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 설명된 모든 방법 단계는 프로세서(140)에 의해 실행될 수 있다.
동작 시에, 평탄화 헤드(120), 기판 위치결정 스테이지(106) 중 어느 하나 또는 양자 모두는 성형가능 재료(124)로 충전되는 원하는 공간(3차원의 한정된 물리적 범위)을 형성하기 위해 상판(108)과 기판(102) 사이의 거리를 변화시킨다. 예를 들어, 평탄화 헤드(120)는, 본 명세서에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 상판이 성형가능 재료(124)의 액적과 접촉하여 이를 확산시키도록, 기판을 향해 이동될 수 있고 상판(108)에 힘을 인가할 수 있다.
평탄화 공정
평탄화 공정은 도 2a 내지 도 2c에 개략적으로 도시되는 단계를 포함한다. 도 2a에 도시되는 바와 같이, 성형가능 재료(124)는 기판(102) 상으로 액적의 형태로 분배된다. 앞서 설명된 바와 같이, 기판 표면은 이전의 처리 동작에 기초하여 알 수 있거나 프로파일로미터, AFM, SEM, 또는 Zygo NewView 8200 같은 광학 간섭 효과에 기초한 광학 표면 프로파일러를 사용하여 측정될 수 있는 어떤 토포그래피를 갖는다. 퇴적된 성형가능 재료(124)의 국소 체적 밀도는 기판 토포그래피에 따라 변한다. 이어서, 상판(108)은 성형가능 재료(124)와 접촉하는 상태로 위치결정된다. 임프린트 시스템의 상황에서는, 패턴을 갖는 템플릿이 퇴적된 성형가능 재료(124)와 접촉하게 된다.
도 2b는 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 완전히 접촉한 후이지만 중합 공정이 시작되기 전의 접촉 단계 후를 도시한다. 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 접촉할 때, 액적은 합쳐져서 상판(108)과 기판(102) 사이의 공간을 충전하는 성형가능 재료 막(144)을 형성한다. 바람직하게는, 충전 공정은 미충전 결함을 최소화하기 위해 상판(108)과 기판(102) 사이에 임의의 공기 또는 가스 기포가 포획되지 않는 균일한 방식으로 발생한다. 중합 공정 또는 성형가능 재료(124)의 경화는 화학 방사선(예를 들어, UV 방사선)으로 개시될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 방사선 소스(126)는 성형가능 재료 막(144)이 경화, 응고, 및/또는 교차-결합되어 기판(102) 상에 경화된 평탄화된 층(146)을 형성하게 하는 화학 방사선을 제공할 수 있다. 대안적으로, 성형가능 재료 막(144)의 경화는 또한 열, 압력, 화학 반응, 다른 유형의 방사선 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 개시될 수 있다. 일단 경화되면, 평탄화된 층(146)이 형성되고, 상판(108)은 그로부터 분리될 수 있다. 도 2c는 상판(108)의 분리 후의 기판(102) 상의 경화된 평탄화된 층(146)을 도시한다. 이어서, 기판 및 경화된 층은, 예를 들어 패터닝, 경화, 산화, 층 형성, 퇴적, 도핑, 평탄화, 에칭, 성형가능 재료 제거, 다이싱, 본딩, 및 패키징 등을 포함하는 디바이스(물품) 제조를 위한 추가적인 공지된 단계 및 공정을 거칠 수 있다. 기판은 복수의 물품(디바이스)을 생산하도록 가공될 수 있다.
제1 예시적인 실시예에 따른 예시적인 상판 척 조립체(118)가 도 3a 내지 도 5f에 도시되어 있다. 제2 예시적인 실시예에 따른 상판 척 조립체(518)가 도 8에 도시된다.
도 3a는 상판 척 조립체(118)의 저면도를 도시한다. 도 3b는 상판 척 조립체(118)의 평면도를 도시한다. 도 3c는 도 3b의 3C-3C 선을 따라 취한 단면을 도시한다. 도 3d는 도 3c의 확대부(3D)를 도시한다. 도 3e는 도 3c의 확대부(3D)의 사시도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3e에 도시되는 바와 같이, 상판 척 조립체(118)는 바람직하게는 링 형상을 갖는 부재(130)를 포함할 수 있다. 부재(130)는 가요성 부분(134)을 포함할 수 있다. 부재(130)의 가요성 부분(134)의 크기는 더 상세하게 후술되는 바와 같이 평탄화 공정을 수행하는 동안 변화될 수 있다. 가요성 부분(134)을 포함하는 부재(130)의 두께는 예시적인 실시예에서 0.2 내지 5mm 또는 0.3 내지 2mm일 수 있다. 가요성 부분(134)이 가장 짧은 공정의 소정 지점(즉, 후술하는 도 7a 내지 도 7f에 도시되는 상태)에서의 가요성 부분(134)의 길이는 예시적인 실시예에서 10mm 내지 200mm 또는 20mm 내지 75mm일 수 있다. 가요성 부분의 길이 대 가요성 부분의 두께의 비는 1000:1 내지 2:1일 수 있다. 일 실시예에서, 가요성 부분의 길이 대 가요성 부분의 두께의 비는 5:1 내지 200:1일 수 있다. 낮은 탄성률을 갖는 두꺼운 재료는 높은 탄성률을 갖는 얇은 재료와 유사하게 가요성일 것이다. 부재(130)는 1 내지 210 GPa, 50 내지 150 GPa, 또는 60 내지 100 GPa의 탄성 계수(영률)을 갖는 재료로 구성될 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 탄성 계수는 70 GPa일 수 있다. 부재(130)는 UV 광의 통과를 허용하는 투명한 재료로 이루어질 수 있거나 또는 UV 광의 통과를 허용하는 투명한 재료로 이루어지지 않을 수 있다. 즉, 부재(130)는 UV 광에 대해 불투명한 재료로 구성되거나 구성되지 않을 수 있다. 부재(130)는 플라스틱(예를 들어, 아크릴), 유리(예를 들어, 용융 실리카, 붕규산염), 금속(예를 들어, 알루미늄, 스테인리스강), 또는 세라믹(예를 들어, 지르코니아, 사파이어, 알루미나)으로 구성될 수 있다. 또한, 부재(130)는 또한 0.01 내지 5 Pa·m3, 0.1 내지 4 Pa·m3, 0.5 내지 3 Pa·m3, 1.0 내지 2 Pa·m3의 휨 강성을 가질 수 있다. 또한, 부재의 휨 강성 대 상판의 휨 강성의 비는 0.01:1 내지 5:1, 0.05:1 내지 4:1, 0.1:1 내지 3:1, 또는 0.5:1 내지 1:1, 바람직하게는 1:1 미만일 수 있다. 아래의 식 1은 휨 강성(D)을 정의하며, 여기서 H는 상판(108) 또는 부재(130)의 가요성 부분(134)의 두께이고; υ는 상판(108)의 재료 또는 부재(130)의 가요성 부분(134)의 푸아송 비이고; E는 상판(108)의 재료 또는 부재(130)의 가요성 부분(134)의 영률이다. 예를 들어, 상판의 휨 강성은 2.12일 수 있으며, 부재(130)의 가요성 부분(134)의 휨 강성은 0.29, 0.68, 0.82 또는 2.30 Pa·m3일 수 있다. 그리고, 부재(130)의 가요성 부분(134)의 휨 강성 대 상판(108)의 휨 강성의 비는 0.14:1; 0.32:1; 0.39:1; 또는 1.09:1일 수 있다.
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(1)
부재(130)는 부재(130)의 가요성 부분(134)에 상판(108)의 일부를 보유지지하도록 구성되는 제1 캐비티(148)(도 3d, 도 3e, 도 3i, 도 5c, 도 5f, 도 7a 내지 도 7j)를 더 포함할 수 있다. 제1 캐비티(148)는 중앙 개구(132)를 동심원으로 둘러싸는 환형 캐비티일 수 있다. 제1 캐비티(148)는 부재의 내측 에지(133)에 인접하게 위치될 수 있다. 제1 캐비티(148)는 가요성 부분(134)의 오목부로서 형성될 수 있다.
상판 척 조립체(118)는 부재(130)의 중앙 개구(132)를 덮는 광 투과 부재(150)를 더 포함할 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 광 투과 부재(150)는 바람직하게는 높은 UV 광 투과율로 UV 광에 대해 투명하다. 즉, 광 투과 부재(150)의 재료 조성은 성형가능 재료를 경화하기 위해 사용되는 UV 광이 광 투과 부재(150)를 통과하도록 선택될 수 있다. 광 투과 부재(150)가 UV 광을 투과시키는 일 예시적인 실시예에서, 광 투과 부재는 310 내지 700nm의 파장을 갖는 광(즉, UV 광 및 가시광)의 80% 초과를 투과시키는 재료, 예를 들어 사파이어, 용융 실리카 등으로 구성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 광 투과 부재는 UV 광에 대해 투명할 필요가 없다. 광 투과 부재가 UV 광에 대해 투명할 필요가 없는 경우, 광 투과 부재는 400 내지 700nm의 파장을 갖는 광(즉, 가시광)의 80% 초과를 투과시키는 재료, 예를 들어 유리, 붕규산염 등으로 구성될 수 있다. 즉, UV 광을 투과시킬 필요가 없는 경우, 광 투과 부재(150)는 여전히 가시광을 투과시켜야 한다.
도 3c, 도 3d 및 도 3e에 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 상판 척 조립체(118)는 부재(130) 및 광 투과 부재(150)에 의해 형성되는 제2 캐비티(152)를 포함할 수 있다. 더 구체적으로는, 이격되어 있는 광 투과 부재(150)의 하측 표면과 부재(130)의 상부 표면이 함께 제2 캐비티(152)를 형성한다. 제2 캐비티(152)는 지지 링(188)의 내측 측벽에 의해 더 형성될 수 있다. 도 3c, 도 3d, 도 3e에서도 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 상판 척 조립체(118)는 제2 캐비티(152)를 가압하기 위해 제2 캐비티(152)와 연통하는 유체 경로(154)를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 가압은 양압 및 음압 모두를 포함한다. 유체 경로(154)는 또한 제2 캐비티(152)를 대기로 개방하기 위해서 사용될 수 있다. 유체 경로(154)는 함께 제2 캐비티(152)가 선택적으로 양으로 또는 음으로 가압될 수 있게 하는 구성요소를 포함할 수 있다. 도시되는 예에서, 유체 경로(154)는 가압 소스(도시되지 않음)와 연결될 수 있는 제1 포트(156)를 포함한다. 제1 포트(156)는, 예를 들어, 튜브(도시되지 않음)를 통해서 가압 소스에 연결될 수 있다. 제1 포트(156)는 제2 통로(160)와 연통하는 제1 통로(158)를 포함하고, 제2 통로(160)의 제1 단부(162)는 제1 통로(158)와 연결되고 제2 통로(160)의 제2 단부(164)는 제2 캐비티(152)에 연결된다. 따라서, 제1 포트(156)가 가압 소스에 연결될 때, 양압이 제1 유체 경로(154)를 통해서 제2 캐비티(152)를 가압하도록 인가될 수 있다. 위에서 논의된 유체 경로(154)와 동일한 구조를 갖는 하나 이상의 추가적인 유체 경로가 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 3c에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 유체 경로(154)와 동일한 구조를 갖는 추가적인 유체 경로(155)가 유체 경로(154)에 정반대로 대향하는 위치에 위치될 수 있다.
상판은 제1 캐비티(148) 내의 압력을 감소시킴으로써 가요성 부분(134)에 의해 보유지지될 수 있다. 제1 캐비티(148) 내의 압력을 감소시키는 하나의 방식은 제1 캐비티에 진공을 제공하는 것이다. 또한 부재(130)의 제1 캐비티(148)에 진공을 제공하기 위해, 상판 척 조립체(118)는 제1 캐비티(148)와 연통하는 경로(166)(본 명세서에서 진공 경로로도 지칭됨)를 더 포함할 수 있다. 조립체 주위의 대기에 대한 조립체 내의 압력차가 이미 존재하는 경우에, 경로(166)는 진공에 결합되지 않고 제1 캐비티 내의 압력을 감소시키는 방식으로서 사용될 수 있다. 진공 경로(166)는 도 3g, 도 3h 및 도 3i에 가장 잘 도시되어 있다. 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 진공 경로(166)는 제1 통로(172)로 시작해서 관통 구멍(186)으로 끝날 수 있다. 도 3f는 도 3b의 3F-3F 선을 따라서 취한 단면을 도시한다. 도 3g는 도 3f의 확대부(3G)를 도시한다. 도 3h는 도 3f의 확대부(3G)의 측면 사시도를 도시한다. 도 3i는 도 3f의 확대부(3G)의 저면 사시도를 도시한다. 진공 경로(166)는 함께 제1 캐비티(148)가 상판(108) 상에 진공을 부여할 수 있게 하는 구성요소를 포함할 수 있다. 도시되는 예시적인 실시예에서, 진공 경로(166)는 진공 소스(도시되지 않음)에 연결될 수 있는 제2 포트(168) 및 제2 포트(168)를 제1 캐비티(148)에 연결하는 경로설정 튜브(170)를 포함한다. 제2 포트(168)는 예를 들어 튜브(도시되지 않음)를 통해 진공 소스에 연결될 수 있다. 제2 포트(168)는 제2 통로(174)와 연통하는 제1 통로(172)를 포함하고, 제2 통로(174)의 제1 단부(176)는 제1 통로(172)와 연결되고 제2 통로(174)의 제2 단부(178)는 경로설정 튜브(170)에 연결된다. 경로설정 튜브(170)는, 제2 포트(168)의 제2 통로(174)의 제2 단부(178)에 연결되는 제1 단부(180)를 가지며 피팅(184), 예를 들어 공압 피팅에 연결되는 제2 단부(182)를 갖는 가요성 튜브일 수 있다. 피팅(184)은 또한 부재(130)의 가요성 부분(134)을 통해서 형성되고 제1 캐비티(148) 내로 이어지는 관통 구멍(186)에 연결된다. 즉, 경로설정 튜브(170) 및 관통 구멍(186) 모두에 연결되는 것에 의해서, 피팅(184)은 진공 흡입을 관통 구멍(186)을 통해서 제1 캐비티(148) 내로 하향으로 지향시킨다. 따라서, 제2 포트(168)가 진공 소스에 연결될 때, 제1 캐비티(148) 아래의 상판(108)의 영역을 가요성 부분(134)에 결합시킬 수 있는 흡입력을 제공하기 위해 제1 캐비티(148)에 진공이 인가될 수 있다.
전술된 진공 경로(166)와 동일한 구조를 갖는 하나 이상의 추가적인 진공 경로가 구현될 수 있고, 여기서 각각의 진공 경로는 동일한 제1 캐비티(148)와 연통하고 그리고/또는 부재(130)에 형성되는 대응하는 추가적인 제1 캐비티(도시되지 않음)와 연통한다. 추가적인 제1 캐비티 또는 캐비티들은 제1 캐비티(148) 주위에 동심원으로 배치될 수 있다. 즉, 추가적인 제1 캐비티 또는 캐비티들은 또한 중앙 개구(132) 주위에 동심원으로 배치될 수 있지만, 도시되는 제1 캐비티(148)보다 내측 에지(133)로부터 더 큰 반경방향 거리에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 부재(130)의 내경은 더 작을 수 있고 및/또는 제1 캐비티(148)는 추가적인 랜드(land)를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3f에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 진공 경로(166)와 동일한 구조를 갖는 추가적인 진공 경로(167)가 진공 경로(166)에 정반대로 대향하는 위치에 위치될 수 있다. 추가적인 제1 캐비티 또는 진공 캐비티들은 이하에서 더 상세하게 논의되는 평탄화 공정의 일부로서 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 것을 보조하기 위해 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 추가적인 캐비티 또는 진공 캐비티들은 동일한 상판 척 조립체(118)가 상이한 크기의 상판과 함께 사용될 수 있게 한다.
다른 실시예에서, 제1 캐비티(148) 및 진공 경로(166)는 부재(130)를 상판에 결합하기 위한 다른 기구로 대체될 수 있다. 예를 들어, 캐비티/진공 배열체 대신에, 정전기력을 인가하는 전극이 포함될 수 있다. 다른 옵션은 부재(130)의 하측 상의 기계적 구조가 상판과 정합될 수 있는(양호하고, 밀접하며, 및/또는 적절한 끼움을 이룰 수 있는) 기계적 래칭이다.
상판 척 조립체(118)는 지지 링(188)을 더 포함할 수 있다. 지지 링(188)은 UV 광이 통과할 수 있게 하는 투명한 재료로 이루어질 필요는 없다. 즉, 지지 링(188)은 UV 광에 대해 불투명한 재료로 구성될 수 있다. 지지 링(188)은 플라스틱(예를 들어, 아크릴), 유리(예를 들어, 용융 실리카, 붕규산염), 금속(예를 들어, 알루미늄, 스테인리스강), 또는 세라믹(예를 들어, 지르코니아, 사파이어, 알루미나)으로 구성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 지지 링(188)은 부재(130)와 동일한 재료로 구성될 수 있다.
도 4는 지지 링(188)이 부재(130) 및 광 투과 부재(150)로부터 분리되어 도시되는 분해도를 도시한다. 도 4에 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 지지 링(188)은 일반적으로 개방된 중앙 영역(192)을 형성하는 원형 본체(190)를 포함할 수 있다. 지지 링(188)의 외측 원주는 균일할 수 있다. 지지 링(188)의 내측 원주는 광 투과 부재(150)를 수용하기 위한 수용 표면(196)을 제공하는 단차부(194)를 포함할 수 있다. 즉, 도 3d, 도 3e, 도 3g, 도 3h 및 도 3i에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 광 투과 부재(150)는 단차부(194)의 수용 표면(196) 상에 배치되어 중앙 영역(192)을 덮을 수 있다. 광 투과 부재(150)는 예컨대 접착제로 수용 표면(196) 상에 고정될 수 있다. 이러한 방식으로, 광 투과 부재(150)가 수용 표면(196) 상에 배치/고정될 때, 제2 캐비티(152)는 광 투과 부재의 하측 표면, 지지 링(188)의 내측 표면(더 구체적으로는, 단차부(194)의 내측 표면), 및 부재(130)의 상부 표면에 의해 형성된다.
부재(130)는 나사, 너트/볼트, 접착제 등과 같은 결합 부재(도시되지 않음)를 이용하여 지지 링(188)의 하측 표면에 결합될 수 있다. 결합 부재는 바람직하게는 지지 링(188)의 외측 에지(191)에 인접하여 그리고 부재(130)의 외측 에지(131)에 인접하여 위치될 수 있다. 결합 부재가 나사인 경우, 결합 부재는 바람직하게, 예컨대 복수의 수용 구멍(189)을 통해서 외측 에지(131)에 인접한 부재(130)를 통과하고 그리고 외측 에지(191)에 인접한 지지 링(188) 내로 간다(도 3e, 도 3h, 도 3i, 도 4, 도 5c, 도 5f). 결합 부재가 접착제인 경우, 결합 부재는 바람직하게는 외측 에지(131)에 인접한 부재(130)와 외측 에지(191)에 인접한 지지 링(188) 사이에 위치된다. 이런 방식으로, 부재(130)의 상부 표면은 외측 에지(131) 및 외측 에지(191)에 인접한 지지 링(188)의 원형 본체(190)의 하측 표면과 접촉하여 거기에 고정된다. 부재(130)의 추가적인 표면 영역이 평탄화 공정의 일부로서 지지 링(188)에 선택적으로 결합될 수 있다. 부재(130)의 추가적인 표면 영역을 지지 링(188)에 선택적으로 결합시키는 방식에 대해서 이하에서 더 상세하게 설명한다.
도 3c, 도 3d, 및 도 3e에 도시되는 바와 같이, 위에서 설명된 유체 경로(154) 및/또는 추가적인 유체 경로(155)의 전부 또는 일부가 지지 링(188) 내에 수용될 수 있고, 진공 경로(166) 및/또는 추가적인 진공 경로의 도 3f, 도 3g, 도 3h, 및 도 3i에 도시되는 바와 같은 전부 또는 일부가 지지 링(188) 내에 수용될 수 있다. 더 구체적으로는, 유체 경로(154)의 제1 포트(156)의 일부, 제1 통로(158)의 일부, 제2 통로(160), 제1 단부(162) 및 제2 단부(164)는 지지 링(188) 내에 수용될 수 있으며, 진공 경로(166)의 제2 포트(168)의 일부, 제1 통로(172)의 일부, 제2 통로(174), 제1 단부(176) 및 제2 단부(178)는 지지 링(188) 내에 수용될 수 있다. 그러나, 도 3g 및 도 3h에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 경로설정 튜브(170)는 지지 링(188)의 외부에 있을 수 있다. 따라서, 지지 링(188)은, 광 투과 부재(150) 및 부재(130)를 지지하는 것에 추가하여, 유체 경로 및 진공 경로를 위한 경로/구조를 또한 제공할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 경로설정 튜브(170)가 없으며, 진공은 지지 링(188) 내의 포트를 통과하여 부재(130)의 비가요성 부분(135)으로부터 부재(130)의 가요성 부분(134)까지의 채널을 거쳐 제1 캐비티(148)로 간다.
상판 척 조립체(118)는 부재(130)가 지지 링(188)의 하측 표면에 선택적으로 고정되는 것을 허용하는 추가적인 진공 경로를 더 포함할 수 있다. 상술한 진공 유동 경로는 부재(130)의 제1 캐비티(148)와 연통하지만, 부재(130)가 지지 링(188)의 하측 표면에 선택적으로 고정될 수 있게 하는 추가적인 진공 경로는 지지 링(188)의 하측 표면 상에 개방된 지지 링(188)의 환형 캐비티이다. 도 5a 내지 도 5c는 부재(130)를 지지 링(188)에 선택적으로 고정하기 위해 사용되는 제1 진공 경로(200)의 예를 도시한다. 도 5d 내지 도 5f는 부재(130)를 지지 링(188)에 선택적으로 고정하기 위해 사용되는 제2 진공 경로(202)의 예를 도시한다.
도 5a는 도 3b의 5A-5A 선을 따라 취한 단면을 도시한다. 도 5b는 도 5a의 확대부(5B)를 도시한다. 도 5c는 도 5a의 확대부(5B)의 측면 사시도를 도시한다. 제1 진공 경로(200)는 부재(130)를 지지 링(188)의 하측 표면에 더 고정하기 위해 부재(130)의 상부 표면에 함께 진공 흡입력을 부여하는 구성요소를 포함할 수 있다. 도시되는 예시적인 실시예에서, 제1 진공 경로(200)는 진공 소스(도시되지 않음)에 연결가능한 제1 포트(204)를 포함한다. 진공 경로(200)의 제1 포트(204)는, 예를 들어 튜브(도시되지 않음)를 통해 진공 소스에 연결될 수 있다. 도 5b 및 도 5c에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 진공 경로(200)의 제1 포트(204)는 제2 통로(208)에 연결된 제1 통로(206)를 포함하며, 제2 통로(208)는 제3 캐비티(210)에 연결된다. 또한 도 5b 및 도 5c에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 제1 통로(206)는 진공을 하향으로 지향시키도록 수직으로 배향될 수 있고, 진공 경로(200)의 제2 통로(208)는 진공을 반경방향으로 지향시키도록 수평으로 배향될 수 있으며, 진공 경로(200)의 제3 캐비티(210)는 진공을 하향으로 지향시키도록 수직으로 배향될 수 있다. 진공 경로(200)의 제3 캐비티(210)는 부재(130)를 향해 하향하는 개방 단부를 갖는 제1 환형 캐비티(212)에 연결될 수 있다. 따라서, 진공 경로(200)의 제1 포트(204)가 진공 소스에 연결되고, 부재(130)의 상측 표면이 지지 링(188)의 하측 표면과 접촉할 때, 제1 진공 경로(200)를 통해 부재(130)를 지지 링(188)에 고정하기 위해 진공 경로(200)의 제1 환형 캐비티(212)에 진공이 인가될 수 있다.
도 5d는 도 3b의 5D-5D 선을 따라 취한 단면을 도시한다. 도 5e는 도 5d의 확대부(5E)를 도시한다. 도 5f는 도 5d의 확대부(5E)의 측면 사시도를 도시한다. 제2 진공 경로(202)는 부재(130)를 지지 링(188)의 하측 표면에 고정하기 위해 부재(130)의 상부 표면에 진공 흡입력을 함께 부여하는 구성요소를 포함할 수 있다. 도시되는 예시적인 실시예에서, 제2 진공 경로(202)는 진공 소스(도시되지 않음)에 연결가능한 제2 포트(214)를 포함한다. 제2 진공 경로(202)의 제2 포트(214)는, 예를 들어 튜브(도시되지 않음)를 통해 진공 소스에 연결될 수 있다. 도 5e 및 도 5f에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 제2 진공 경로(202)의 제2 포트(214)는 제2 통로(218)에 연결된 제1 통로(216)를 포함하며, 제2 통로(218)는 제3 캐비티(220)에 연결된다. 도 5e 및 도 5f에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 제2 진공 경로(202)의 제1 통로(216)는 진공을 하향으로 지향시키도록 수직으로 배향될 수 있고, 제2 진공 경로(202)의 제2 통로(218)는 진공을 반경방향으로 지향시키도록 수평으로 배향될 수 있으며, 제2 진공 경로(202)의 제3 캐비티(220)는 진공을 하향으로 지향시키도록 수직으로 배향될 수 있다. 제2 진공 경로(202)의 제3 캐비티(220)는 부재(130)를 향해 하향하는 개방 단부를 갖는 제2 환형 캐비티(222)에 연결될 수 있다. 따라서, 진공 경로(202)의 제2 진공 경로(202)의 제2 포트(214)가 진공 소스에 연결되고, 부재(130)의 상측 표면이 지지 링(188)의 하측 표면과 접촉할 때, 제2 진공 경로(202)를 통해 지지 링(188)에 부재(130)를 고정시키기 위해 제2 진공 경로(202)의 제1 환형 캐비티(212)에 진공이 인가될 수 있다.
도 5b 및 도 5c를 도 5e 및 도 5f와 비교함으로써 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 제1 환형 캐비티(212)는 제2 환형 캐비티(222)에 대해 반경방향 내측에 위치된다. 즉, 제1 환형 캐비티(212)는 반경방향에서 제2 환형 캐비티(222)보다 제2 캐비티(152)에 더 가깝다. 제1 환형 캐비티(212) 및 제2 환형 캐비티(222)는 상이한 반경방향 위치에 있기 때문에, 각각의 캐비티는 부재(130)의 상측 표면의 상이한 환형 섹션에 흡입력을 인가할 것이다. 또한, 제1 환형 캐비티(212) 및 제2 환형 캐비티(222) 각각은 별개의 유동 경로를 통해 진공 소스와 연통하기 때문에(즉, 제1 환형 캐비티(212)는 제1 유동 경로(200)의 일부이고 제2 환형 캐비티(222)는 제2 유동 경로(202)의 일부임), 진공은 각각의 캐비티에 독립적으로 인가될 수 있다. 예를 들어, 진공이 제2 환형 캐비티(212)에만 인가되는 경우, 흡입력은 제2 환형 캐비티(212)와 접촉하는 부재(130)의 상측 표면의 부분에만 부여될 것이다. 그러나, 진공이 동시에 제1 환형 캐비티(212)와 제2 환형 캐비티(222) 모두에 인가되는 경우, 흡입력은 부재(130)의 상측 표면의 더 넓은 영역, 즉 제1 환형 캐비티(212)에 접촉하는 부재(130)의 상측 표면의 부분과 제2 환형 캐비티(222)에 접촉하는 부재(130)의 상측 표면의 부분에 부여될 것이다.
도 3c 내지 도 3i 및 도 5a 내지 도 5f에 도시되는 바와 같이, 지지 링(188)은 전술한 것과 동일한 방식으로 부재(130) 상으로 진공 흡입을 부여할 수 있는 추가적인 환형 캐비티(224)를 포함할 수 있다. 즉, 추가적인 환형 캐비티(224) 각각은 포트 및 연결 캐비티를 통해 진공 소스와 연통할 수 있다. 추가적인 환형 캐비티(224)는 반경방향으로 이격될 수 있다. 추가적인 환형 캐비티(224)의 수는, 부재(130)의 표면 영역이 지지 링(188) 아래에서 얼만큼 흡입되는지에 대한 최적의 제어를 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 환형 캐비티의 수는 1 내지 10개, 3 내지 7개, 또는 4 내지 6개일 수 있다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 환형 캐비티는 다양한 크기일 수 있다. 환형 캐비티 중 하나의 단면적 대 환형 캐비티 중 다른 하나의 단면적의 비는 10:1 내지 1:1, 8:1 내지 4:1, 또는 5:1 내지 3:1일 수 있다. 환형 캐비티의 일부는 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 환형 캐비티는 직사각형 또는 정사각형인 단면 형상을 가질 수 있다. 지지 링(188)은 인접한 환형 캐비티들 사이에 랜드(226)를 더 포함할 수 있다. 랜드(226)는 부재(130)의 상부 표면과 접촉하는 지지 링의 부분이다.
상판 척 조립체(118)의 예시적인 실시예는 부재(130)와 별개의 구조 요소로서 지지 링(188)을 포함하지만, 다른 예시적인 실시예에서 부재는 부재처럼 형성된 부분 및 지지 링처럼 형성된 부분을 포함하는 단일 구조편일 수 있다. 즉, 이러한 실시예에서는, 별개의 지지 링이 없고 대신에 지지 링과 유사한 두꺼운 부분 및 지지 링의 가요성 부분과 유사한 얇은 부분을 갖는 단일의 연속적인 구조체가 있다. 이러한 실시예에서는 별개의 지지 링 및 부재가 없기 때문에, 환형 캐비티 중 임의의 것에 대한 필요성 또는 진공 경로를 제공하는 포트 및 캐비티 중 임의의 것에 대한 필요성 또한 없다. 오히려, 제2 캐비티로 이어지는 유체 경로(들) 및 가능하게는 진공 경로(들)(즉, 유체 경로(154)의 등가물) 및 가능하게는 부재의 가요성 부분으로 이어지는 진공 경로(들)(즉, 진공 경로(166)의 등가물)만이 본 실시예에 존재할 것이다. 도 6은 상판 척 조립체(618)의 이러한 다른 예시적인 실시예의 개략적인 단면을 도시한다.
도 6에 도시되는 바와 같이, 추가적인 예시적인 실시예에서, 상판 척 조립체(618)는, 지지 링에 결합된 부재 대신에, 상판 척 조립체(618)가 제1 예시적인 상판 척 조립체(118)의 지지 링의 구조 및 제1 예시적인 상판 척 조립체(118)의 지지 링(188)에서 발견되는 구조의 일부를 모두 갖는 단일 부재(630)를 포함하는 것을 제외하고, 상판 척 조립체(118)와 유사할 수 있다. 즉, 바람직하게는 부재(630)는 유사하게 링 형상을 가지며, 중앙 개구(632), 가요성 부분(634), 및 가요성 부분(634)에 상판(108)을 보유지지하도록 구성되는 제1 캐비티(648)를 포함할 수 있다. 상판 척 조립체(618)는 유사하게 중앙 개구(632)를 덮는 광 투과 부재(650)를 더 포함할 수 있고, 여기서 광 투과 부재(650)는 제1 예시적인 실시예의 광 투과 부재(150)와 동일하다. 상판 척 조립체(618)는 유사하게 제2 캐비티(652) 및 제2 캐비티(652)를 가압하기 위해 제2 캐비티(652)와 연통하는 유체 경로(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 유체 경로(654)는 제1 예시적인 실시예의 유체 경로(154)와 동일할 수 있다. 상판 척 조립체(618)는 제1 예시적인 실시예에서와 동일한 제1 캐비티(648)와 연통하는 진공 경로(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
별개의 지지 링 대신에, 부재(630)는 지지부(688)를 더 포함할 수 있다. 지지부(688)는, 지지부가 별개의 결합된 부품이 아니라 부재(630)의 일부이기 때문에 환형 캐비티가 없는 것을 제외하고, 제1 예시적인 실시예의 지지 링(188)과 본질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 제1 실시예에서와 같이, 지지부(688)는 개방된 중앙 영역을 형성하는 원형 본체를 포함할 수 있으며, 여기서 지지부(688)의 내측 원주는 광 투과 부재(650)를 수용하기 위한 수용 표면을 제공하는 단차부(694)를 포함한다.
제1 예시적인 실시예와 유사하게, 부재(630)는 비가요성 부분(635) 및 가요성 부분(634)을 포함할 수 있다. 그러나, 상판 척 조립체(618)에서, 비가요성 부분(635)의 길이는 그것이 지지부(688)에 의해 형성되며 지지부(688)는 부재(630)의 일체형 부분이기 때문에 고정된다. 동일한 이유로, 가요성 부분(634)은 고정된다. 즉, 부재(630)의 두꺼운 지지부(688)는 비가요성이며, 얇은 가요성 부분(634)은 가요성이다. 따라서, 상판 척 조립체(618)는, 평탄화 방법의 일부로서 부재의 가요성 및 비가요성 부분의 길이를 변경하는 능력을 제외하고는, 제1 예시적인 실시예의 척 조립체(118)와 유사하다. 또한, 부재(630)는 지지부(688)를 포함하기 때문에, 상판 척 조립체(618)에서, 제2 캐비티(652)는 구체적으로는 가요성 부분(634)에 의해 형성된다. 부재(630)의 재료는, 동일한 탄성 계수를 포함하여, 전술한 부재(130) 또는 지지 링(188)과 동일한 재료일 수 있다. 부재(630)의 가요성 부분(634)의 두께는 이전 실시예에 관하여 상술된 부재(130)의 두께와 동일할 수 있다. 부재(630)의 가요성 부분(634)의 길이는 이전 실시예에 관하여 상술한 바와 같이 가요성 부분(134)이 가장 짧은 시점에서의 가요성 부분(134)의 길이와 동일할 수 있다. 부재(630)의 가요성 부분(634)의 길이 대 두께의 비는 이전 실시예에 관하여 상술한 부재(130)의 길이 대 두께 비와 동일할 수 있다.
형성 공정의 일부로서의 상판 척 조립체(618)의 동작이 이제 도 7a 내지 도 12c를 참조하여 설명될 것이다. 도 7a는 성형 공정의 일 예인 평탄화 방법(700)의 흐름도를 도시한다. 도 7b는 분리 단계(S710)의 더 상세한 사항을 포함하는 분리 방법(702)의 흐름도를 도시한다. 형성 공정은 대안적으로 패턴을 갖는 템플릿이 상판 대신에 사용되는 임프린트 방법일 수 있다. 도 8a 내지 도 8r은 제2 예시적인 실시예의 상판 척 조립체(618)를 사용하는 평탄화 방법(700) 및 분리 방법(702)의 개략적인 단면도를 도시한다. 상판 척 조립체(618)가 예시적인 방법에 도시되어 있지만, 방법은 또한 제1 예시적인 실시예의 상판 척 조립체(118)를 사용하여 수행될 수 있다.
방법은 단계 S702에서 시작되고, 여기서 성형가능 재료(124)의 적하물이 위에 분배되어 있는 기판(102)이 상판 척 조립체(618)의 부재(630)와 결합되어 있는 상판(108) 아래로 오게 된다. 따라서, 단계 S702를 수행하기 전에, 성형가능 재료의 적하물은 상술한 방식으로 기판 상에 분배된다. 이 순간이 도 8a에 도시되어 있다. 도 8a는 상판 척 조립체(618)에 의해 보유지지되는 상판(108) 아래에 위치된 분배된 성형가능 재료(124)를 갖는 기판(102)의 개략적인 단면을 도시한다.
단계 S702를 수행하기 전에, 상판 척 조립체(618)는 부재(630)의 제1 캐비티(648)에 진공 흡입을 인가하고 제1 캐비티(648)를 상판(108)의 상측 표면에 접촉시켜 상판(108)을 부재(630)에 결합시킴으로써 준비된다. 일 실시예에서, 부재(630)의 가요성 부분(634)에 다수의 진공 캐비티(예를 들어, 2개)가 존재하는 경우, 진공 캐비티 중 일부(예컨대, 오직 1개)가 단계 S702 동안 구현되는 진공을 갖는다. 예를 들어, 일 실시예에서, 중앙 개구(632)에 대한 반경방향 최외측 제1 캐비티만이 부여된 진공을 가질 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 모든 진공 캐비티(예를 들어, 2개)가 단계 S702 동안 구현되는 진공을 가질 수 있다.
도 8a에 도시되는 바와 같이, 기판(102)이 상판(108) 아래에 배치될 때, 제2 캐비티(652)는 일 예시적인 실시예에서 아직 양압으로 가압되지 않을 수 있다. 다른 실시예에서, 처리량을 개선하기 위해, 제2 캐비티(652)는 기판(102)이 상판(108) 아래에 위치결정되기 전에 양압으로 선제적으로 가압될 수 있다. 또한, 도 8a에 도시되는 순간 전의 교정 단계 동안, 유체 경로(도시되지 않음, 제1 예시적인 실시예의 상판 척 조립체(118)의 유체 경로(154)와 동등함)를 사용하여 제2 캐비티(652)에 음압이 인가될 수 있다. 도 8a에 도시되는 순간에, 제2 캐비티 내의 압력(P)은 바람직하게는 대기압과 동일하지만, 또한 양으로 가압되거나 음으로 가압될 수도 있다. 기판 척(104)은 또한 분리 개시기(110)를 포함할 수 있다. 분리 개시기(110)는 일 예시적인 실시예에서 푸시핀일 수 있다. 분리 개시기(110)는 기판 척(104)을 통해 연장되는 통로 내에 존재할 수 있다. 분리 개시기(110)는 경화된 층(146)으로부터 상판(108)을 분리하는 방법의 일부로서 상향으로 이동하도록 구성되며, 이에 대해서는 후술한다.
그 후 방법은 단계 S704로 진행될 수 있고, 여기서 상판 척 조립체(618)의 제2 캐비티(652)가 양압으로 가압된다. 도 8b는 제2 캐비티(652)가 가압된 후의 상판 척 조립체(618)의 개략적인 단면을 도시한다. 제2 캐비티(652)는 유체 경로(도시되지 않음, 제1 예시적인 실시예의 상판 척 조립체(118)의 유체 경로(154)와 동등함)를 통해 양압(P)을 부여함으로써 가압될 수 있다. 압력(P)의 양은 도 8b에 도시되는 바와 같이 원하는 곡률로 상판(108)을 휘게 하기에 충분하도록 선택될 수 있다. 압력(P)은 0.1 내지 10 kPa로 설정될 수 있다. 동시에, 진공 흡입이 제1 캐비티(648)에 인가된다. 따라서, 단계 S704 동안, 부재(630)는 제1 캐비티(648)를 통해 상판(108)에 부착된 상태로 유지된다. 또한, 도 8b에 도시되는 바와 같이, 양압(P) 및 상판(108)의 휨으로 인해, 부재(630)의 가요성 부분(634)도 만곡될/휘어질 것이다. 제2 캐비티(652)는 상판 척 조립체(618)를 기판(102)을 향해 이동시키기 전에 또는 상판 척 조립체(618)가 기판(102)을 향해 이동할 때 압력(P)으로 양으로 가압될 수 있다. 상판 척 조립체(618)가 기판(102)을 향해 이동하는 동안 가압이 발생하는 경우에, 목표 압력은 상판(608)이 성형가능 재료(124)와 접촉하기 전에 도달되어야 한다.
방법은 단계 S706으로 진행될 수 있고, 여기서 상판(108)은 막 층(144)을 형성하기 위해 기판(102) 상의 성형가능 재료(124)의 적하물과 접촉하게 된다. 도 8c는 휜 상판(108)이 성형가능 재료(124)의 적하물과 접촉하기 직전의 상판 척 조립체(618)의 개략적인 단면을 도시한다. 도 8c에 도시되는 바와 같이, 양압(P)은 여전히 유지되고, 이 순간까지 진공 흡입이 여전히 제1 캐비티(148)에 인가된다. 일 실시예에서, 제2 캐비티(652) 내의 압력(P)은 원하는 곡률을 유지하기 위해 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 일치됨에 따라 증가된다. 본 출원인은 상판의 비일치 영역이 감소함에 따라 소정 상판 곡률을 유지하기 위해 종종 더 많은 압력이 필요하다고 판단하였다. 단계 S706 동안 상판의 접촉 영역이 증가함에 따라 상판의 접촉 영역은 접촉 영역 아래의 기판의 형상과 일치하기 시작하며, 한편 접촉 영역 외부의 상판의 부분은 곡률이 제어될 필요가 있는 비일치 영역이다. 이 곡률을 유지하는 것은 미충전 결함을 초래할 수 있는 가스 포획을 최소화하는 데 중요하다. 일 실시예에서, 상판의 일치된 부분(접촉 영역) 바로 너머의 곡률이 제어된다. 즉, 접촉 영역의 바로 외측의 환형 영역에서의 상판의 곡률이 제어된다. 일 실시예에서, 성형가능 재료가 접촉 영역 아래에서 확산되는 동안 이 환형 영역에서의 원하는 상판 곡률 프로파일이 제어된다. 이것은 압력(P)이 단계 S706 동안 유지 및/또는 상승될 것을 필요로 할 수 있다. 일 실시예에서, 상판(108)은 성형가능 재료가 확산을 멈춘 후에 '편평'하다(기판(102)의 형상과 일치한다).
도 8d는 상판 척 조립체(618)가 막(144)을 형성하기 위해 기판(102)을 향해 계속해서 하향으로 이동할 때의 상판 척 조립체의 개략적인 단면을 도시한다. 도 8d에 도시되는 바와 같이, 상판 척 조립체(618)가 상판(108)을 하향으로 계속 이동시킴에 따라, 성형가능 재료(124)의 막(144)이 상판(108)의 중심과 기판(102) 사이의 영역에 형성되기 시작한다. 이러한 작용과 동시에, 상판(108)이 성형가능 재료(124)에 대해 가압될 때 상판(108)이 성형가능 재료와 일치되려고 하는 상판의 영역에서 원하는 곡률을 유지하도록, 제2 캐비티(652) 내의 양압(P)은 유지되거나 증가될 수 있다. 바람직하게는, 압력(P)은 증가된다. 즉, 도 8c와 비교하여 도 8d에 볼 수 있는 바와 같이, 상판(108)은 성형가능 재료와 일치되려고 하는 상판의 영역이 원하는 곡률을 유지하도록 도 8d에서 원호를 덜 갖는다. 동시에, 부재(630)의 가요성 부분(634)도 결국 상판(108)과 함께 편평해지기 시작하기 때문에 가요성 부분도 도 8c와 비교하여 도 8d에서 더 편평한 형상을 갖는다.
도 8e는 상판(108)이 기판(102)을 향해 더 가압된 지점에서의 상판 척 조립체(618)의 개략적인 단면을 도시한다. 도 8e에 도시되는 바와 같이, 상판(108)이 계속해서 하향으로 가압됨에 따라, 성형가능 재료(124)의 막(144)은 기판(102)의 표면을 따라 에지를 향해 더 확산된다. 양압(P)은 성형가능 재료와 일치되려고 하는 상판의 영역에서 원하는 곡률을 유지하도록 더 증가되거나 유지된다. 바람직하게는, 압력(P)은 더 증가된다. 따라서, 상판(108)이 기판(102)을 향해 계속해서 하향으로 가압됨에 따라, 상판(108)은 성형가능 재료와 일치되려고 하는 상판의 영역에서 원하는 곡률을 유지하도록 계속 만곡된다. 즉, 도 8e의 상판(108)은 성형가능 재료와 일치되려고 하는 상판의 영역이 원하는 곡률을 유지하도록 도 8d에서보다 더 적은 원호를 갖는다. 동시에, 가요성 부분(634) 또한 도 8c 및 도 8d에 비해 계속 편평해진다. 즉, 가요성 부분(634)은 도 8d에서보다 도 8e에서 더 편평하다. 진공 흡입은 도 8d 및 도 8e에 도시되는 위치 전체에 걸쳐 제1 캐비티(648)에 여전히 인가된다.
도 8f는 막(144)이 완전히 형성되도록 상판(108)이 성형가능 재료(124)에 대해 완전히 가압된 지점에서의 상판 척 조립체(618)의 개략적인 단면을 도시한다. 도 8f에 도시되는 바와 같이, 상판(108)은 다시 한번 편평해질 때까지 가압되었다. 즉, 상판(108)은 더 이상 원호를 갖지 않거나 실질적인 원호가 없다. 유사하게, 부재(630)의 가요성 부분(634)은 편평하거나 실질적인 만곡부가 없다. 이 지점에서의 제2 캐비티(652) 내의 양압은 완전히 제거되거나 대기로 개방된다. 도 8e에 도시되는 순간은 경화 전 및 후술하는 해방 공정 전이기 때문에, 진공 흡입은 여전히 제1 캐비티(648)에 인가된다.
방법은 그 후 단계 S708로 진행될 수 있으며, 여기서 상판(108)과 기판(102) 사이에 위치된 성형된 막(144)이 경화된다. 도 8g는 제1 예시적인 실시예에 따른 단계 S708의 경화 단계 동안의 상판 척 조립체(618)의 개략적인 단면을 도시한다. 제1 예시적인 실시예에서, 경화 단계는 경화 시스템을 사용하여 상술한 방식으로 수행될 수 있다. 방사선 소스(126)는, 예를 들어 각각 UV 방사선이 통과할 수 있게 하는 광 투과 부재 및 상판(108)을 통해 지향되는 UV 방사선을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 부재(630)는 부재가 경화 공정을 방해하지 않도록 UV 방사선에 대해 투명할 수 있다. 다른 실시예에서, 부재(630)는 UV 방사선에 대해서 투명할 필요가 없다. 부재(630)가 UV 방사선에 대해 불투명한 경우, 다층 조합의 미경화 성형가능 재료(124)가 단계 S708 동안 경화되는 동안 부재(630)는 다층 구조(기판(102); 미경화 성형가능 재료(124); 및 상판(108))에 대해 이동될 필요가 있을 것이다. UV 방사선이 광 투과 부재를 통과하는 이러한 제1 예시적인 실시예에서, 광 투과 부재(150)는 310 내지 700nm의 파장을 갖는 광(즉, UV 광 및 가시광)의 80% 초과를 투과시키는 재료, 예를 들어, 사파이어, 용융 실리카 등으로 구성될 수 있다. UV 방사선에의 노광 후, 성형가능 재료의 막(144)은 경화되어 경질화된 경화된 층(146)을 형성한다. 경화 공정 동안, 제2 캐비티(652) 내의 압력(P)은 계속 대기일 수 있고, 진공 흡입은 여전히 제1 캐비티(648)에 인가될 수 있다.
도 8h 및 도 8i는 제2 예시적인 실시예에 따른 단계 S708의 경화 단계 동안의 상판 척 조립체(618)의 개략적인 단면을 도시한다. 제2 예시적인 실시예에서는, 도 8h에 도시되는 바와 같이, 상판(108)이 먼저 부재(630)로부터 해방된다. 따라서, 이 순간에 제1 캐비티(648)에 인가된 진공은 종료되었다. 상판(108)이 부재(630)로부터 해방된 후, 상판(108)/막(144)/기판(102)/기판 척(104)의 조합은 스테이지를 통해 다른 위치로 이동될 수 있다. 도 8i에 도시되는 바와 같이, 상판(108)/막(144)/기판(102)/기판 척(104)의 조합이 일단 다른 위치에 존재하면, 경화 공정이 행해질 수 있다. 제1 실시예에서와 같이, 경화는 막(144)을 상판(108)을 통해 UV 광에 노광함으로써 행해질 수 있다. 그러나, 상판(108)/막(144)/기판(102)/기판 척(104)의 조합이 다른 위치에 있고 더 이상 상판 척 조립체(118)에 결합되지 않기 때문에, UV 광은 광 투과 부재(650) 또는 부재(630)를 통과할 필요가 없다. UV 방사선이 광 투과 부재를 통과하지 않는 이러한 제2 예시적인 실시예에서, 광 투과 부재(650)는 400 내지 700nm의 파장을 갖는 광(즉, 가시광이며 UV 광이 아님)의 80% 초과를 투과시키는 재료, 예를 들어 유리, 붕규산염으로 구성될 수 있으며, UV 광을 투과시키는 재료로 구성될 필요가 없다. 경화가 완료된 후, 상판(108)/경화된 막(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합은 상판 척 조립체(618) 아래로 다시 돌아올 수 있다.
방법은 그 후 단계 S710으로 진행될 수 있으며, 여기서 상판(108)은 경화된 층(146)으로부터 분리된다. 경화된 층(146)으로부터 상판(108)을 분리하는 방법(702)의 세부 사항은 도 7b의 흐름도에 도시된다. 도 8j 내지 도 8r은 도 7b의 흐름도에 도시되는 분리 방법(702)의 단계에 대응하는 상판 척 조립체(118)의 개략적인 단면을 도시한다. 도 9는 도 7b의 흐름도에 도시되는 분리 방법의 단계에 대응하는 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합의 상부 개략도를 도시한다. 도 10a는 도 7b의 경화된 층(146)으로부터 상판(108)을 분리하는 방법(702) 동안 플레이트 척 조립체(618)의 Z 차원 위치를 나타내는 타이밍 차트이다. 도 10b는 도 8j 내지 도 8r 및 도 9의 예시적인 실시예에 따른 도 7b의 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법 동안 플레이트 척 조립체의 경사를 나타내는 타이밍 차트이다.
경화된 층(146)으로부터 상판(108)을 분리하는 방법을 시작하기 전에, 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합은 상판 척 조립체(618) 아래에 위치될 수 있다(즉, 결합되지 않음). 대안적으로, 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합은 상판 척 조립체(618)와 이미 결합될 수 있다. 제1 사례가 도 8j에 도시되어 있으며, 이는 도 8h 및 도 8i에 도시되는 경화 실시예에 대응하며, 즉, 경화는 별개의 위치에서 이루어진다. 경화가 완료된 후, 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합은 상판 척 조립체(618) 아래로 이동된다. 도 8g에 도시되는 경화 실시예의 경우에, 상판(108)은 상판 척 조립체(618)로부터 결코 결합해제되지 않았으며, 따라서, 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합은 여전히 상판 척 조립체(618)와 결합되어 있을 것이다. 어느 경우든, 이러한 동일한 순간은 도 9에서 상태 902에 의해 개략적으로 표현된다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 분리 공정이 위치(902)에서 아직 시작되지 않았기 때문에, 상판(108)과 경화된 층(146) 사이의 분리의 표시는 없다. 즉, 도 9의 위치(902)에서, 비분리 부분(903)만이 존재하고 분리된 부분은 존재하지 않는다. 또한, 도 8a 내지 도 8j에 도시되는 바와 같이, 분리 방법이 아직 시작되지 않았기 때문에, 분리 개시기(110)는 후퇴 위치에 있다. 즉, 도 8a 내지 도 8j에 도시되는 단계 전체에 걸쳐, 분리 개시기(110)는 아직 상판(108)과 접촉하도록 작동되지 않았다.
경화된 층(146)으로부터 상판(108)을 분리하는 방법은 단계 S712에서 시작하며, 여기서 초기 분리 지점(802)에서 경화된 층(146)과 상판(108) 간의 전방 분리가 개시된다. 도 8k는 초기 분리 지점(802)에서 전방 분리를 개시하기 위해 단계 S712가 수행되는 순간의 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합 위의 상판 척 조립체(618)의 개략적인 단면을 도시한다. 이 순간에, Z 차원에서의 상판에 대한 상판 척 조립체(618)의 위치는 도 8k에서 Z pos에 의해 표시된다. 도 8k에 도시되는 바와 같이, Z 위치 Zpos는 기판 척(104)의 상부 표면과 상판 척 조립체(618)의 부재(650)의 중간점 사이의 거리로서 정의된다.
도 8k에 도시되는 바와 같이, 전방 분리의 개시는 분리 개시기(110)를 후퇴 위치로부터 연장 위치로 작동시킴으로써 달성될 수 있다. 도 8k에 도시되는 연장 위치에서, 분리 개시기(110)의 팁은 상판(108)의 하측 에지에서 상판(108)과 접촉하고 경화된 층(146)으로부터 상판(108)의 에지를 밀어낸다. 즉, 상향으로 이동하고 상판(108)의 하측 에지와 접촉하는 분리 개시기(110)의 힘은 경화된 층(146)의 에지로부터 상판(108)의 에지를 분리시키기에 충분하다. 도 9의 위치(904)는 초기 분리 지점(802)의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 위치(904)에서, 이러한 전방 분리 개시는 작은 분리 부분(905) 및 큰 비분리 부분(906)을 초래한다. 분리 영역(905) 대 비분리 영역(906)의 비는 1:200 내지 1:50일 수 있다.
다음으로, 방법은 단계 S714로 진행할 수 있으며, 여기서 상판(108)이 가요성 부분(634)에 의해 보유지지되는 동안 플레이트 척 조립체(618) 및/또는 기판 척(104)은 초기 분리 지점(802)으로부터 멀어지게 틸팅된다. 이를 달성하기 위해, 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합은 상판 척 조립체(618)와 결합된다. 경화가 다른 위치에서 발생하는 예시된 실시예에서, 방법은 도 8l에 도시되는 결합 단계를 포함한다. 즉, 도시되는 실시예에서, 초기 분리 지점에서 전방 분리를 개시한 후에, 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합을 상판 척 조립체(618)와 결합시키는 단계가 있다. 도 8l에 도시되는 순간에, 상판 척 조립체(618)는 가요성 부분(634)이 상판(108)과 접촉하도록 하기 위해 도 8k에 도시되는 이동에 대해 Z 방향으로 하강되었다. 따라서, 도 8l의 Zpos는 도 8k의 Zpos보다 작다.
도 9에 도시되는 위치(907)는 도 8l에 도시되는 것과 동일한 순간이다. 따라서, 결합만이 위치(907)에서 수행되었기 때문에, 분리량에 대한 변화가 존재하지 않는다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 위치(907)에서, 동일한 분리 부분(905) 및 동일한 비분리 부분(906)이 위치(904)에서와 같이 여전히 존재한다. 따라서, 분리 영역(905) 대 비분리 영역(906)의 비는 위치(904)로부터 변하지 않았다.
상판(108)/막 층(144)/기판(102)/기판 척(104)의 조합이 상판 척 조립체(618)와 결합된 상태로 유지되는 동안 경화가 발생하는 경우, 초기 분리 지점(802)에서 전방 분리를 개시할 때 상판(108)/경화된 층(146)/기판(102)/기판 척(104)의 조합이 이미 상판 척 조립체(618)와 결합되어 있기 때문에 결합 단계가 없다. 어느 경우든, 방법은 결국 도 8l에 도시되는 위치에 도달할 것이다. 따라서, 상판(108)/막 층(144)/기판(102)/기판 척(104)의 조합이 상판 척 조립체(618)와 결합된 상태로 유지되는 동안 경화가 발생하는 경우, 분리 개시기(110)를 작동시키는 단계는 상판(108)/막 층(144)/기판(102)/기판 척(104)의 조합이 상판 척 조립체(618)와 결합되어 있는 동안 발생한다.
도 8m은 단계 S714의 일부로서 초기 분리 지점(802)으로부터 멀어지는 틸팅의 시작을 도시한다. 도시되는 예시적인 실시예에서, 상판 척 조립체(618)가 틸팅된다. 그러나, 다른 실시예에서, 기판 척(104)이 틸팅될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 양자 모두가 틸팅될 수 있다. 양자 모두가 틸팅될 때, 둘은 반대 방향으로 틸팅된다. 도 8m에 도시되는 바와 같이, 경사(θt)는 상판 척 조립체(618)를 반시계방향으로 X축(θx)을 중심으로 회전시킴으로써 적용될 수 있다. 회전이 X축(θx)을 중심으로 할 때, 경사는 또한 θtx로 지칭될 수도 있다. 반시계방향으로 X축(θx)을 중심으로 회전함으로써, 초기 분리 지점(802)에 위치한 상판(108)의 부분은 상향으로 리프팅된다. 분리 지점이 상판(108)의 다른 측(즉, 예시된 실시예와 비교하여 Y축에서 반대측)에 있을 때 동일한 원리가 또한 적용될 수 있다. 이 경우, 경사(θt)는 시계방향으로 X축(θx)을 중심으로 할 것이다. 도 8m에 도시되는 바와 같이, 틸팅 동안, 상판 척 조립체(618)와 상판(108)의 결합은 캐비티(648)에 인가되는 진공을 유지함으로써 유지된다. 도 8m의 예시된 실시예에서, 상판 척 조립체(618)의 어떠한 Z 차원 이동도 존재하지 않으며, 따라서 도 8m의 Zpos은 도 8l의 Zpos와 동일하다.
도 9의 위치(908)는 도 8m에 도시되는 순간에 대응하는 분리의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 틸팅을 수행함으로써, 경화된 층(146)으로부터의 상판(108)의 전방 분리는 기판의 둘레를 따라 전파되기 시작하여, 분리 영역(909)과 비분리 영역(910)을 제공한다. 분리 영역(909) 대 비분리 영역(910)의 비는 1:150 내지 1:10일 수 있다.
경사(θt)의 양은 단면도에서의 수평 Y축에 대해 그리고 수평면에 대해 0.01 밀리라디안 내지 10 밀리라디안일 수 있다.
분리 방법은 그 후 경사(θt)를 유지 또는 증가시키면서 힘(F)이 다른 것으로부터 멀어지는 방향으로 상판 척 조립체(618) 및/또는 기판 척(104)에 인가되는 단계 S716으로 진행할 수 있다. 힘(F)의 인가는 Zpos를 증가시킨다. 도 8n은 Zpos를 증가시키기 위해 힘(F)이 Z 축을 따라 상향 방향으로 상판 척 조립체(618)에 인가되는 순간의 예시적인 실시예를 도시한다. 경사(θt)의 양은 도 8m과 비교하여 도 8n에서 동일하다. 즉, 도시되는 예시적인 실시예에서, 힘(F)은 기판 척(104)이 정지되어 있는 동안 Zpos를 증가시키기 위해 기판 척(104)으로부터 멀어지게 플레이트 척 조립체(618)에 인가되고, 경사(θt)의 양은 이전 단계로부터 유지된다. 그러나, 다른 실시예에서, 동일한 Zpos 증가를 달성하기 위해 플레이트 척 조립체(618)가 정지되어 있는 동안 기판 척(104) 상에 Z 방향으로 하향으로 힘(F)이 인가될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 힘은 상판 척 조립체(618)와 기판 척(104) 양자 모두에 인가될 수 있다. 그러한 경우에, 힘은 서로 반대일 수 있으며, 따라서 하나의 힘이 하향 Z 방향으로 기판 척(104)에 인가되고, 다른 반대 힘이 상향 Z 방향으로 상판 척 조립체(618)에 인가되어, 동일한 Zpos 증가를 달성할 수 있다. 또한, 이들 실시예 중 임의의 실시예에서, 경사(θt)의 양은 유지되는 대신에 증가될 수 있다. 경사(θt)를 증가시키는 경우, 경사(θt)는 이전 단계에서의 경사(θt)에 대해 0.01 내지 10 밀리라디안만큼 증가될 수 있다.
도 9의 위치(911)는 도 8n에 도시되는 순간에 대응하는 분리의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 9에 도시되는 바와 같이, Zpos를 증가시키기 위한 상향 힘(F)의 결과로서, 전방 분리는 기판(102)의 둘레를 따라 더 계속 전파되어, 분리 영역(912) 및 비분리 영역(913)을 제공한다. 위치(911)에서의 분리 영역(912)은 위치(911)에서의 비분리 영역(913)보다 작다. 분리 영역(912) 대 비분리 영역(913)의 비는 1:50 내지 1:4일 수 있다.
분리 방법(702)은 그 후 단계 S718로 진행할 수 있으며, 여기서, 힘(F)이 다른 것으로부터 멀어지는 방향으로 플레이트 척 조립체 및/또는 기판 척에 계속 인가됨으로써, 플레이트가 더 이상 경화된 층과 접촉하지 않을 때까지 Zpos를 증가시킨다. 즉, 일 예시적인 실시예에서, 힘(F)을 단순히 계속 인가하는 것이 경화된 층(146)으로부터 상판(108)을 완전히 분리하기에 충분할 수 있다. 도 8o는 Zpos를 계속 증가시키기 위해 힘(F)이 Z 축을 따라 상향 방향으로 플레이트 척 조립체(618)에 계속 인가되는 순간에서의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 8o에서, 경사(θt)는 이전 단계들로부터 일정하게 유지되었다. 도 8o에 도시되는 바와 같이, 경사(θt)를 유지하면서 힘(F)을 지속적으로 인가하는 것에 의해, 상판(108)과 경화된 층(146) 사이의 분리는 초기 분리 지점(802)에 대해 기판(102)의 둘레를 따라 반경방향 반대 지점에 도달하기 시작한다. 이 순간에, 전방 분리는 초기 분리 지점(802)에 대향하는 지점에서는 막 시작되지만(즉, 전방 분리는 대향 단부에서 에지에 매우 근접함), 초기 분리 지점(802)에서의 전방 분리 전파는 기판(102)의 중심을 향해 훨씬 더 증가되었다. 예를 들어, 초기 분리 지점(802) 에지(R1)로부터의 반경방향 분리 거리 대 반경방향 대향 지점(R2)으로부터의 반경방향 분리 거리의 비는 10:1 내지 2:1일 수 있다.
도 9의 위치(914)는 도 8o에 도시되는 순간에 대응하는 분리의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 지속적인 상향 힘(F)이 Zpos를 증가시키고 경사(θt)를 유지한 결과로서, 전방 분리는 기판(102)의 둘레를 따라 더 계속 전파되어, 분리 영역(915) 및 비분리 영역(916)을 제공한다. 위치(914)에서의 분리 영역(915)은 기판(102)의 둘레 주위에서 완전히 전파되었지만, 전방 분리는 초기 분리 지점(802)에서 기판(102)의 중심을 향해 훨씬 더 멀리 있다. 따라서, 위치(914)에서 분리 영역(915)은 비분리 영역(916)보다 작다. 분리 영역(915) 대 비분리 영역(916)의 비는 1:20 내지 1:2일 수 있다. 위와 같이, 힘(F)은 또한 상판 척 조립체(618) 상에 상향으로 인가되는 대신에 기판 척(104) 상에 하향으로 연속적으로 인가될 수 있거나, 또는 양쪽 대향 힘이 동일한 결과를 달성하기 위해 동시에 연속적으로 인가될 수 있다.
일 예시적인 실시예에서, 힘(F)의 지속적인 인가는 전체 경화된 층(146)으로부터 전체 상판(108)의 완전한 분리가 존재할 때까지 전방 분리를 계속 전파시키기에 충분하며, 이 경우 방법은 도 8r에 도시되는 순간 및 도 9의 위치(923)로 건너뛸 것이다. 그러나, 도시되는 예시적인 실시예에서, 분리를 더 개선하는 추가적인 중간 단계가 도시된다.
제1 추가 중간 단계가 도 8p에 도시된다. 제1 추가 단계에서, 힘(F)을 계속 인가하는 동안, 플레이트 척 조립체(618) 및/또는 기판 척(104)은 초기 분리 지점(802)을 향해 틸팅된다. 도시되는 예시적인 실시예에서, 상판 척 조립체(618)가 틸팅된다. 그러나, 다른 실시예에서, 기판 척(104)이 틸팅될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 양자 모두가 틸팅될 수 있다. 양자 모두가 틸팅될 때, 둘은 반대 방향들로 틸팅될 수 있다.
도 8p에 도시되는 바와 같이, 경사(θt)는 도 8m 내지 도 8o의 경사 방향과 반대 방향으로 X축(θx)을 중심으로 상판 척 조립체(618)를 회전시킴으로써 변경될 수 있다. 따라서, 도 8p의 경사(θt)의 방향은 도시되는 예시적인 실시예에서 시계방향으로 회전한다. 시계방향으로 X축(θx)을 중심으로 회전함으로써, 초기 분리 지점(802)에 대향하여 위치된 상판(108)의 상당 부분이 상향으로 리프팅된다. 즉, 반대 방향 경사를 적용함으로써, 전방 분리는 초기 분리 지점(802)에 대향하는 측으로부터 시작하여 기판(102)의 중심을 향해 전파된다. 도 9의 위치(917)는 도 8p에 도시되는 순간에 대응하는 분리의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 반대 방향 경사(θt)를 수행함으로써, 경화된 층(146)으로부터의 상판(108)의 분리는 기판(102)의 중심을 향해 전파되고, 따라서 분리 영역(918) 및 비분리 영역(919)을 제공한다. 위치(917)의 분리 영역(918)은 위치(914)의 분리 영역(915)보다 클 수 있다. 분리 영역(918) 대 비분리 영역(919)의 비는 1:3 내지 4:1일 수 있다.
반대 방향 경사(θt)의 양은 단면도에 도시되는 수평 Y축에 대해 그리고 수평면에 대해 0.01 내지 10 밀리라디안일 수 있다.
제2 추가 중간 단계가 도 8q에 도시되어 있다. 제2 추가 단계에서, Zpos를 더 증가시키기 위해 힘(F)을 상향으로 계속 인가하는 동안, 플레이트 척 조립체(618) 및/또는 기판 척(104)은 더 이상 틸팅되지 않는다. 도시되는 예시적인 실시예에서, 상판 척 조립체(618)는 더 이상 틸팅되지 않는다. 그러나, 다른 실시예에서, 기판 척(104)이 이전에 틸팅된 경우, 기판 척(104)은 제2 추가 단계에서 더 이상 틸팅되지 않는다. 또 다른 실시예에서, 양자 모두가 이전에 틸팅된 경우, 상판 척 조립체(618)와 기판 척(104) 양자 모두는 제2 추가 단계에서 더 이상 틸팅되지 않는다.
도 8q에 도시되는 바와 같이, 경사가 제거된 후, 상판 척 조립체(618)는 도 8l에 도시되는 순간에서와 같이 기판 척(104)에 대해 평행 배향으로 복귀되는데, 즉 θt이 0이다. 경사를 제거하고 힘(F)을 계속 인가함으로써, 전방 분리는 기판(102)의 전체 둘레에 대해 기판(102)의 중심을 향해 계속 전파된다. 도 9의 위치(920)는 도 8q에 도시되는 순간에 대응하는 분리의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 경사(θt)를 제거하고 힘(F)을 계속 인가함으로써, 경화된 층(146)으로부터의 상판(108)의 전방 분리는 기판(102)의 중심을 향해 크게 전파되어, 분리 영역(921) 및 작은 비분리 영역(922)을 제공한다. 위치(920)의 분리 영역(921)은 위치(920)의 비분리 영역(922)보다 여러 배 더 크다. 분리 영역(921) 대 비분리 영역(922)의 비는 50:1 내지 500:1일 수 있다.
경사가 없으며 힘(F)이 계속 인가되는 제2 추가 단계를 계속 실시하면, 결국 도 8r에 도시되는 순간에 도달할 것이다. 도 8r은 상판(108)이 경화된 층(146)으로부터 완전히 분리된 직후의 단계 S710의 분리/분리 방법(702)이 완료된 순간을 도시한다. 도 8r에 도시되는 바와 같이, 분리를 완료한 후에, 상판 척 조립체(618)는 상판(108)을 보유하고 기판(102)은 경화된 층(146)을 보유한다. 도 9의 위치(923)는 도 8r에 도시되는 순간에 대응하는 분리의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 상판(108)이 경화된 층(146)으로부터 완전히 분리된 후에, 분리 영역(924)만이 존재하고 비분리 영역은 존재하지 않는다.
이어서, 도 8a에 도시되는 배향으로 복귀함으로써 평탄화 공정(700)은 다른 기판에 대해 다시 시작될 수 있다. 평탄화 공정(700)은 수만 번 정도로 여러 번 반복될 수 있다. 상판 척 조립체(618)로부터 상판(108)을 제거하는 것이 바람직할 때(예를 들어, 미리결정된 수의 평탄화 공정이 완료된 후 또는 일부 다른 지표가 상판이 교체되어야 함을 시사하는 경우), 제1 캐비티(148)에 인가되는 진공은 해제될 수 있다.
도 8j 내지 도 8r 및 도 9에서 상판 척 조립체(618)를 리프팅 및 틸팅하는 공정을 포함하는 상술된 분리 방법(702)은 도 10a 및 도 10b의 타이밍 차트에 도시된다. 도 10a 및 도 10b의 타이밍 차트의 횡축은 t0가 분리 공정의 시작이고 t1 내지 t5가 공정의 상이한 스테이지인 시간을 나타내고, tf는 공정이 종료되는 순간이다. t0 내지 t5의 각각은 도 8j 내지 도 8r 및 도 9에서 대응하는 순간에 나타난다. 구체적으로, 도면에 표시된 바와 같이, t0는 도 8j 및 위치(902)에 대응하고, t1은 도 8k 및 위치(904)에 대응하고, t2는 도 8l 및 위치(907)에 대응하고, t3는 도 8m 및 위치(908)에 대응하고, t4은 도 8o 및 위치(914)에 대응하며, t5는 도 8r 및 위치(923)에 대응한다. 공정의 종료(tf)는 t5 후에, 즉 완전한 분리 후에 발생할 것이다.
도 10a는 분리 공정 동안 Z 방향으로의 상판 척 조립체(618)의 상대 위치(Z pos)의 타이밍 차트를 도시하며, 선(1002)은 도 8j 내지 도 8r의 예시적인 실시예를 따르는 상판 척 조립체(618)의 Zpos를 나타낸다. 파선(1004)은 대안적인 실시예에 대한 상대 위치(Zpos)를 나타낸다. 도 10a에 도시되는 바와 같이, 선(1002)으로 표시된 실시예에 대하여, 시간 t0로부터 t1까지 Z 위치(Zpos)는 일정하고, 시간 t1로부터 t2까지 Zpos는 감소하고, 시간 t2로부터 t3까지 Zpos는 일정하고, 시간 t3로부터 t5까지 Zpos는 증가하며, t5로부터 종료(tf)까지 Zpos는 일정하다. 선(1004)은, 선(1004)으로 표시된 실시예에서, Zpos가 t0로부터 t1까지 감소될 수 있고, t1로부터 t2까지 일정하게 유지될 수 있고, t2로부터 t3까지 약간 증가될 수 있으며, 그리고 마지막으로 t5 이후 종료(tf)까지 계속 증가될 수 있다는 것을 제외하고, 유사한 Z pos 곡선을 갖는 다른 실시예를 도시한다. t0로부터 t1까지의 Zpos의 감소는 분리 개시기(110)를 t1에서 작동시키기 전에 상판 척 조립체(618)를 상판(108)과 결합하도록 하강시키는 것을 나타낸다. t5 이후 종료(tf)까지의 Zpos의 증가는 분리가 t5에서 완료된 후 상판 척 조립체(618)가 계속 리프팅될 수 있다는 것을 보여준다.
도 10b는 분리 공정 동안의 X축(θx)에 대한 상대적 경사(θt)의 타이밍 차트를 도시하며, 여기서 선(1006)은 도 8j 내지 도 8r의 예시적인 실시예를 따르는 상판 척 조립체(618)의 경사(θt)를 나타낸다. 파선(1008), 점선(1010) 및 일점 쇄선(1012)은 대안적인 실시예에 대해 경사(θt)를 각각 나타낸다. 도 10b에 도시되는 바와 같이, 선(1006)으로 표시된 실시예에서, 시간 t0로부터 t2까지 경사(θt)는 일정하고, 시간 t2로부터 t3까지 경사(θt)는 증가하고, 시간 t3로부터 t4까지 경사(θt)는 일정하고, 시간 t4로부터 t5까지 경사(θt)는 다시 0으로 돌아가기 전에 음의 값에 도달할 때까지 감소하고, t5로부터 종료(tf)까지 경사(θt)는 일정하다. t4와 t5 사이에서의 음으로의 감소는 상술한 바와 같이 반시계방향 경사로부터 시계방향 경사로의 전환을 나타내며, 여기서 0 경사는 평행이다.
선(1008)은, 선(1008)에 의해 표현된 실시예에서, 경사(θt)가 t3로부터 t4까지 증가할 수 있고, 이어서 t4로부터 t5까지 선(1006)에 의해 표현된 실시예와 유사한 패턴을 따르는 것을 제외하고는, 유사한 경사(θt) 곡선을 갖는 다른 실시예를 도시한다. t3으로부터 t4까지의 경사(θt)의 증가는 경사(θt)를 단지 유지하는 대신에 이를 증가시키는 옵션을 나타내며, 이는 일부 상황에서 분리를 도울 수 있다. 선(1010 및 1012)으로 표시된 실시예는, t4로부터 t5까지, 경사(θt)의 변화가 결코 0 아래로 가지 않는 것을 제외하고, 선(1006)으로 표시된 실시예와 유사하다. 따라서, 이들 실시예에서, 시계방향 경사는 결코 존재하지 않는다. 또한, 선(1010)은 선(1012)보다 더 빠른 경사(θt)의 변화를 나타낸다.
도 11은 경화된 층으로부터 상판을 분리하는 방법의 다른 예시적인 실시예의 개략적인 평면도이다. 도 11에 도시되는 공정은, 제2 회전 축(θy)이 분리의 일부로서 구현된다는 것을 제외하고, 도 9의 공정과 유사하다. 즉, 도 11의 예시적인 실시예에서, 틸팅 공정 동안, 제1 예시적인 실시예에서와 같이 단지 X 축 대신에 경사(θtx)가 X축(θx)을 중심으로 수행되고 경사(θty)가 Y축(θy)을 중심으로 수행된다. 도 12a 내지 도 12c는 도 10a 및 도 10b와 유사한 타이밍 차트를 도시한다. 도 12a는 도 11의 실시예에 따른 분리 공정 동안의 상판 척 조립체(618)의 동일한 상대 Z 위치(Zpos)를 나타내는 선(1202)을 도시한다. 도 12b는 X축(θx)을 중심으로 수행된 경사(θtx)를 나타내는 선(1204)을 도시하고, 도 12c는 Y축(θy)을 중심으로 수행된 경사(θty)를 나타내는 선(1206)을 도시한다. 각각의 차트는 도 10a 내지 도 10b와 유사하게 t0로부터 tf까지 동일한 수평 타이밍 지점을 갖는다. 도 11은 도 12a 내지 도 12c의 타이밍 차트에 도시되는 시간에 대응하는 타이밍 표기를 포함한다. 도 11에 도시되는 바와 같이, 위치(1102)는 t0에 대응하고, 위치(1104)는 t1에 대응하고, 위치(1107)는 위치 t2에 대응하고, 위치(1108)는 t3에 대응하고, 위치(1125)는 t4에 대응하며, 위치(1123)는 t5에 대응한다.
도 11은 도 9의 실시예와 유사한 위치를 도시한다. 위치(1102, 1104, 1107, 1108)는 도 9의 대응하는 위치와 동일하다. 즉, 위치에서, 1102 분리 공정이 아직 시작되지 않았다. 위치(1104)에서, 분리 개시기(110)는 분리를 시작하도록 작동되었다. 위치(1107)에서, 상판 척 조립체(618)는 상판과 결합되었다. 위치(1108)에서, X축을 중심으로 하는 경사(θtx)는 도 9의 실시예와 동일한 방식으로 구현되었다. 그러나, 위치(1108) 후에, 분리 방법은 도 12b의 경사(θtx) 타이밍 차트 및 도 12c의 경사(θty) 타이밍 차트에 의해서 가장 잘 도시되는 바와 같이 상이하다.
도 12b에 도시되는 바와 같이, 도 11의 위치(1107) 내지 위치(1108)에 대응하는 시간 t2으로부터 t3까지, 도 9의 실시예와 유사하게, 경사(θty)가 존재하지 않는 동안 경사(θtx)는 선형적으로 증가한다. 도 11의 위치(1108, 1111, 1114, 1117, 1125)에 대응하는 시간 t3으로부터 t4까지, 경사(θtx) 및 경사(θty)는 변한다. 도 12a 및 도 12b에 도시되는 바와 같이, 경사(θtx)는 t3에 도달한 최대값으로부터 포물선(또는 다른 매끄러운 곡선)으로 감소하기 시작하며, 경사(θty)는 0으로부터 포물선(또는 다른 매끄러운 곡선)으로 증가하기 시작한다. 경사(θtx)는 음의 값에 도달할 때까지 감소하고(예를 들어, 시계방향 경사로 전환), 그 후 양의 값으로 복귀할 때까지 증가하기 시작한다(예를 들어, 반시계방향 경사로 다시 전환). 마지막으로, t4에 도달하기 전에, 경사(θtx)는 0에 도달(즉, 경사가 없음)할 때까지 다시 한번 감소한다. 동시에, 경사(θty)는, 결국 음의 값에 도달(예를 들어, 반시계방향으로부터 시계방향 경사로 또는 그 반대로 전환)할 때까지, 증가하는 기간 후에 감소하기 시작한다. 경사(θty)는 이어서 시간(t4)에 도달하기 직전에 0에 도달(즉, 경사 없음)할 때까지 증가하기 시작한다. 따라서, 시간 t4까지, 경사(θtx) 및 경사(θty)는 양자 모두는 0이다(즉, 경사가 없다). 시간 t4로부터 t5까지 그리고 최종적으로 종료(tf)까지, 도 12a에 도시되는 바와 같이, 더 이상 어떠한 경사도 존재하지 않고 Zpos 변화만이 존재한다. 시간 t4로부터 t5까지의 리프팅 기간은 도 11의 위치(1122)를 포함한다. 따라서, 도 11의 위치(1123)에 대응하는 시간(t5)까지, 분리가 완료된다.
도 9와 유사한, 도 11에 도시되는 위치는 분리 방법에 따른 분리의 전파를 도시한다. 따라서, 도 9와 유사하게, 각각의 위치는 공정에 다양한 순간에 얼마나 많은 분리가 존재하는지를 도시한다. 위치(1102)에서, 비분리 영역(1103) 만이 있다. 위치(1104)에, 분리 부분(1105) 및 비분리 부분(1106)이 있다. 위치(1107)에서, 분리 부분(1105) 및 비분리 부분(1106)이 있다. 위치(1108)에서, 분리 부분(1109) 및 비분리 부분(1110)이 있다. 위치(1111)에서, 분리 부분(1112) 및 비분리 부분(1113)이 있다. 위치(1114)에서, 분리 부분(1115) 및 비분리 부분(1116)이 있다. 위치(1117)에서, 분리 부분(1118) 및 비분리 부분(1119)이 있다. 위치(1125)에, 분리 부분(1126) 및 비분리 부분(1127)이 있다. 위치(1120)에서, 분리 부분(1121) 및 비분리 부분(1122)이 있다. 위치(1123)에서, 분리 부분(1124)만이 있고 비분리 부분은 없다. 도 11의 위치(1104, 1107, 1108)에서의 분리 부분 대 비분리 부분의 면적의 비는 도 9의 동일한 각각의 위치(904, 907, 908)이다. 위치(1111)의 분리 영역(1112) 대 비분리 영역(1113)의 비는 1:40 내지 1:4일 수 있다. 위치(1114)의 분리 영역(1115) 대 비분리 영역(1116)의 비는 1:10 내지 3:4일 수 있다. 위치(1117)의 분리 영역(1118) 대 비분리 영역(1119)의 비는 1:4 내지 4:1일 수 있다. 위치(1125)의 분리 영역(1126) 대 비분리 영역(1127)의 비는 1:3 내지 5:1일 수 있다. 위치(1121)의 분리 영역(1121) 대 비분리 영역(1122)의 비는 50:1 내지 500:1일 수 있다.
평탄화/임프린트 공정의 일부로서 전술한 분리 방법(702)을 구현함으로써, 플레이트는 경화된 층을 실질적으로 손상시키지 않고 경화된 층으로부터 제거될 수 있다.
다양한 양태의 추가의 변형예 및 대안적인 실시예가 본 설명의 견지에서 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 이 설명은 단지 예시로서 해석되어야 한다. 본 명세서에 개시되고 설명된 형태는 실시예의 예로서 취해져야 한다는 것이 이해되어야 한다. 요소 및 재료는 본 명세서에 도시되고 설명된 것에 대해 대체될 수 있고, 부품 및 공정은 반대로 될 수 있으며, 일부 특징은 독립적으로 이용될 수 있으며, 이들 모두는 본 설명의 도움을 받은 후에 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명확할 것이다.

Claims (13)

  1. 표면 성형 방법이며,
    기판 척에 의해 보유지지된 기판 상에 성형가능 재료를 분배하는 단계;
    플레이트 척 조립체에 의해 보유지지된 플레이트를 상기 성형가능 재료와 접촉시켜, 상기 플레이트와 상기 기판 사이에 상기 성형가능 재료의 막을 형성하는 단계로서, 상기 플레이트 척 조립체는,
    중앙 개구를 갖도록 구성된 가요성 부분; 및
    상기 가요성 부분에 의해 형성되는 캐비티로서, 상기 플레이트는 상기 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는, 캐비티를 포함하는, 단계;
    상기 성형가능 재료의 상기 막을 경화하여 상기 플레이트와 상기 기판 사이에 경화된 층을 형성하는 경화 단계;
    초기 분리 지점에서 상기 경화된 층과 상기 플레이트 간의 전방 분리를 개시하는 단계;
    상기 플레이트가 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는 동안 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나를 상기 초기 분리 지점으로부터 멀어지는 틸팅 방향으로 틸팅시킴으로써, 상기 경화된 층의 주연부를 따라 원주방향으로 상기 전방 분리를 전파시키는 단계;
    상기 전방 분리가 상기 경화된 층의 주연부 전체를 따라 전파될 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나의 경사를 유지하거나 증가시키면서 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 힘을 인가하는 단계; 및
    상기 플레이트가 상기 경화된 층과 접촉하지 않을 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 상기 힘을 계속 인가하는 단계를 포함하는, 표면 성형 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 힘을 인가하는 단계 후에, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나를 상기 초기 분리 지점을 향해 틸팅시키는 단계를 더 포함하는, 표면 성형 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 힘을 인가하는 단계 동안, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나의 틸팅의 양을 증가시키는 단계를 더 포함하는, 표면 성형 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경화 단계 전에, 상기 플레이트 척 조립체로부터 상기 플레이트를 해방하는 단계를 더 포함하는, 표면 성형 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 경화 단계 후에, 상기 플레이트 척 조립체로 상기 플레이트를 보유지지하는 단계를 더 포함하는, 표면 성형 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전방 분리를 개시하는 단계는 상기 경화 단계 후에 그리고 상기 플레이트 척 조립체로 상기 플레이트를 보유지지하는 단계 전에 행해지는, 표면 성형 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 전방 분리를 개시하는 단계는 상기 경화 단계 후에 그리고 상기 플레이트 척 조립체로 상기 플레이트를 보유지지하는 단계 후에 행해지는, 표면 성형 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전방 분리를 개시하는 단계는 상기 플레이트를 푸시핀과 접촉시키는 단계를 포함하는, 표면 성형 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 푸시핀은 상기 기판 척을 통과하는, 표면 성형 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나를 상기 멀어지는 틸팅 방향에 수직인 방향으로 추가적으로 틸팅시키는 추가 틸팅 단계를 더 포함하는, 표면 성형 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 추가 틸팅의 양을 증가시키면서 상기 멀어지는 틸팅 방향의 틸팅의 양을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 표면 성형 방법.
  12. 성형 시스템이며,
    플레이트를 보유지지하도록 구성되는 플레이트 척 조립체로서, 상기 플레이트 척 조립체는,
    중앙 개구를 갖도록 구성된 가요성 부분; 및
    상기 가요성 부분에 의해 형성되는 캐비티로서, 상기 플레이트는 상기 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는, 캐비티를 포함하는, 플레이트 척 조립체;
    기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 척;
    상기 기판 상에 성형가능 재료를 분배하도록 구성되는 유체 분배기;
    상기 플레이트 아래의 상기 성형가능 재료를 경화하여 상기 기판 상에 경화된 층을 형성하도록 구성되는 경화 시스템;
    초기 분리 지점에서 상기 경화된 층과 상기 플레이트 간의 전방 분리를 개시하도록 구성되는 분리 개시기; 및
    위치결정 시스템으로서,
    상기 플레이트가 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는 동안 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나를 상기 초기 분리 지점으로부터 멀어지는 틸팅 방향으로 틸팅시킴으로써, 상기 경화된 층의 주연부를 따라 원주방향으로 상기 전방 분리를 전파시키고;
    상기 전방 분리가 상기 경화된 층의 주연부 전체를 따라 전파될 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나의 경사를 유지하거나 증가시키면서 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 힘을 인가하며;
    상기 플레이트가 상기 경화된 층과 접촉하지 않을 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 힘을 계속 인가
    하도록 구성되는, 위치결정 시스템을 포함하는, 성형 시스템.
  13. 물품 제조 방법이며,
    성형가능 재료를 기판 상에 분배하는 단계;
    플레이트 척 조립체에 의해 보유지지된 플레이트를 상기 성형가능 재료와 접촉시켜, 상기 플레이트와 상기 기판 사이에 상기 성형가능 재료의 막을 형성하는 단계로서, 상기 플레이트 척 조립체는,
    중앙 개구를 갖도록 구성된 가요성 부분; 및
    상기 가요성 부분에 의해 형성되는 캐비티로서, 상기 플레이트는 상기 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는, 캐비티를 포함하는, 단계;
    상기 성형가능 재료의 상기 막을 경화하여 상기 플레이트와 상기 기판 사이에 경화된 층을 형성하는 단계;
    초기 분리 지점에서 상기 경화된 층과 상기 플레이트 간의 전방 분리를 개시하는 단계;
    상기 플레이트가 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는 동안 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나를 상기 초기 분리 지점으로부터 멀어지는 틸팅 방향으로 틸팅시킴으로써, 상기 경화된 층의 주연부를 따라 원주방향으로 상기 전방 분리를 전파시키는 단계;
    상기 전방 분리가 상기 경화된 층의 주연부 전체를 따라 전파될 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나의 경사를 유지하거나 증가시키면서 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 상기 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 힘을 인가하는 단계;
    상기 플레이트가 상기 경화된 층과 접촉하지 않을 때까지, 상기 플레이트 척 조립체와 상기 기판 척 중 적어도 하나와는 다른 하나로부터 멀어지는 방향으로 상기 힘을 계속 인가하는 단계; 및
    경화된 상기 성형가능 재료를 가공하여 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.
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