[发明专利]纳米压印平版印刷设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2011年12月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2011-0129648的权益，其公开通过引用被包含在此。

技术领域

至少一个示例实施例涉及纳米压印平版印刷设备和/或纳米压印平版印刷方法。

背景技术

为了在半导体制造处理中处理衬底的表面以具有期望的图案，使用各种平版印刷技术。传统上，一般使用光刻，其中，使用光刻胶来涂敷衬底的表面，并且，通过使用光蚀刻光刻胶来形成图案。然而，通过光刻形成的图案的大小被光学衍射限制，并且图案的分辨率与所使用的光线的波长成比例。因此，当半导体元件的集成密度增大时，需要曝光技术，其中，使用短波长的光来形成微观图案。

当半导体元件的集成密度增大时，通过光学干涉来改变通过光刻形成的光刻胶图案的物理形状。具体地说，光刻胶图案的临界尺寸(CD)的不均匀的改变变为问题。当光刻胶的CD根据下膜的区域而变化时，使用作为掩模的光刻胶图案来形成的材料层的图案变形，并且因此，限制能够实现的线宽。而且，光刻胶对于在处理期间产生的杂质反应，并且可能被腐蚀，并且因此，可以改变光刻胶图案。光刻胶的腐蚀使得使用作为掩模的光刻胶图案形成的材料层的图案具有与期望的形状不同的形状。

因此，已经调查了下一代平版印刷技术，通过该技术，可以形成具有纳米级线宽的半导体集成电路。这些新一代平版印刷技术包括电子束平版印刷、离子束平版印刷、超紫外线平版印刷、接近X射线平版印刷和纳米压印平版印刷。

纳米压印平版印刷涉及一种方法，其中，在衬底上压印在具有较高强度的材料的表面上具有期望图案的印模(例如，模具)，以向衬底转印在印模上的图案。

在纳米压印平版印刷中，为了向衬底的期望部分转印图案，印模需要位于在衬底上的正确的位置处，并且因此，印模和衬底的对齐是在确定产品质量中的重要因素。因此，需要用于最小化印模和衬底之间的对齐误差的改进的对齐方法。

发明内容

至少一个示例实施例提供了一种具有新的印模结构的纳米压印平版印刷设备。

示例实施例的其它方面将部分在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中显而易见，或者可以通过实施示例实施例而了解。

根据至少一个示例实施例，一种纳米压印平版印刷设备包括印模，该印模包括主体，该主体具有第一表面和第二表面，该第一表面具有要在衬底上压印的图案，并且该第二表面具有至少一个极子和至少一个致动器，该至少一个致动器被配置为向该至少一个极子施加力，以将该主体变形。该设备包括固定级，该固定级被配置为支撑被从印模转印图案的衬底。该设备进一步包括控制器，该控制器被配置为驱动该至少一个致动器以向该至少一个极子施加力，以将该印模变形，并且校正该印模和该衬底之间的对齐误差。

根据至少一个示例实施例，该主体和该至少一个极子包括透光材料。

根据至少一个示例实施例，该至少一个致动器是气动型致动器、液压型致动器、电机驱动型致动器和压电元件中的至少一个。

根据至少一个示例实施例，该控制器被配置为控制该至少一个致动器，以产生该印模的变形水平，以校正该印模和该衬底之间的对齐误差。

根据至少一个示例实施例，一种纳米压印平版印刷方法包括：加载印模和衬底；执行第一对齐以调整该印模和该衬底的相对位置；通过向在该印模的主体上设置的至少一个极子施加力以便将该印模变形来执行第二对齐以校正该印模和该衬底之间的对齐误差；对于已经被完成该第一对齐和该第二对齐的该衬底执行至少一个主处理；以及，卸载该印模和已经被完成该主处理的该衬底。

根据至少一个示例实施例，通过向连接到该至少一个极子的至少一个致动器施加力，在该主体上设置的图案的变形与该主体的变形同时发生。

根据至少一个示例实施例，该对齐误差是由该印模的一部分和该衬底的对应部分之间在大小和形状上的不重合引起的局部误差。

根据至少一个示例实施例，该对齐误差是由该印模和该衬底之间在总的大小上的不重合引起的尺度误差。

根据至少一个示例实施例，该主处理的执行包括：向该衬底的表面施加抗蚀剂；通过在该印模与该抗蚀剂的接触后向该印模施加压力来将在该印模上形成的图案转印到在该衬底的表面上的抗蚀剂；将所述抗蚀剂硬化；以及，将该硬化的抗蚀剂从该衬底分离。

根据至少一个示例实施例，该至少一个致动器能够从该至少一个极子分离。