Journal of the Korean Vacuum Society (한국진공학회지)

The Korean Vacuum Society (한국진공학회)
권호 표지

The effect of wafer deformation on UV-nanoimprint lithography using an EPS(elementwise patterned stamp)

EPS(elementwise patterned stamp)활용 UV나노임프린트 공정에서의 웨이퍼 미소변형의 영향

  • Sim Young-suk (Dept. of intelligent precision machine, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Jeong Jun-ho (Dept. of intelligent precision machine, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Sohn Hyonkee (Dept. of advanced industrial technology, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Lee Eung-sug (Dept. of intelligent precision machine, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Fang Lingmei (Dept. of Mechanical Engineering, Mokpo National University) ;
  • Lee Sang-chan (Dept. of Mechanical Engineering, Mokpo National University)
  • 심영석 (한국기계연구원 지능형 정밀기계연구부) ;
  • 정준호 (한국기계연구원 지능형 정밀기계연구부) ;
  • 손현기 (한국기계연구원 첨단산업기술 연구부) ;
  • 이응숙 (한국기계연구원 지능형 정밀기계연구부) ;
  • 방영매 (목포대학교 기계공학과) ;
  • 이상찬 (목포대학교 기계공학과)
  • Published : 2005.03.01
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Abstract

In the UV-NIL process using an elementwise patterned stamp (EPS), which includes channels formed to separate each element with patterns, low-viscosity resin droplets with a nano-liter volume are dispensed on all elements of the EPS. Following pressing of the EPS, the EPS is illuminated with UV-light to cure the resin; and then the EPS is separated from several thin patterned elements on a wafer. Experiments on UV-NIL were performed on an EVG620-NIL. 50 - 100nm features of the EPS with 3m channels were successfully transferred to 4 in. wafers. Especially, the wafer deformation during imprint was analyzed using the finite element method (FEM) in order to study the effect of the wafer deformation on the UV-NIL using EPS.

본 실험에서는 단위요소 사이에 채널을 갖는 Elementwise Patterned Stamp (이하 EPS)를 이용하여 싱글스탭 (single step)으로 4인치 웨이퍼를 임프린트 하는 공정을 수행하였다. 단위요소간의 간격이 3m인 EPS를 이용한 임프린트에서 50 - 100nm급의 패턴을 성공적으로 형성하였다. 그러나 임프린트 과정 중 EPS의 채널 부분에서 웨이퍼의 미소변형이 발생하여 단위요소의 미충전과 불균일한 잔여층이 형성되는 문제들이 발생하였다. 본 논문에서는 이러한 웨이퍼의 미소변형이 단위요소 충전과 패턴형성에 미치는 영향을 확인해 보기 위해 웨이퍼의 두께를 100 - 500㎛로 변화시켜가며 임프린트 실험을 수행하였고, 유한요소법(Finite Element Method, FEM)을 이용한 수치모사를 통하여 실험결과를 확인하였다. 또한 웨이퍼의 미소변형이 발생하는 또 다른 요인인 EPS의 채널 폭을 3mm, 2mm, 1mm로 변화시키며 수행한 수치모사를 통하여 안정된 임프린트 조건을 제시하였다.

Keywords

References

  1. S. Y. Chou, P. R. Krauss, and P. J. Renstron, J. Vac. Sci. Technol. B. 14 4129 (1996) https://doi.org/10.1116/1.588605
  2. S. Y. Chou, P. R. Krauss, and P. J. Renstron, Appl. Phys. Lett. 67, 3114 (1995) https://doi.org/10.1063/1.114970
  3. I. Haisma, M. Verheijen, and K. Heuvel, J. Vac. Sci. Technol. B 14, 4124 (1996) https://doi.org/10.1116/1.588604
  4. M. Colburn, S. Johnson, M. Stewart, S. Damle, T. Bailey, B. Choi, M. Wedlake, T. Michaelson, S. V. Sreenivasan, J. Ekerdt, and C. G. Wilson, Proc. SPIE 3676, 379 (1999) https://doi.org/10.1117/12.351155
  5. M. Bender, M. Otto, B. Hadam, B. Spangenberg, and H. Kurz, Microelectron. Eng. 61-62, 407 (2002) https://doi.org/10.1016/S0167-9317(02)00470-7
  6. S.V. Sreenivasan, in: ASME International Conference on Integrated Nanosystems, Sept. 18-20, Berkeley, USA, 2002
  7. H. Hiroshima, S. Inoue, N. Kasahara, J. Taniguchi, I. Miyamoto, and M. Komuro, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 4173 (2002) https://doi.org/10.1143/JJAP.41.4173
  8. D. P. Mancini, K. A. Gehoski, W. J. Dauksher, K. J. Nordquist, D. J. Resnick, P. schumaker, and I. McMackin, Proc. SPIE 5037 187-196
  9. J. H. Jeong, Y. S. Sim, H. K. Sohn, and E. S. Lee, Microelectron. Eng. 75, 165 (2004) https://doi.org/10.1016/j.mee.2004.04.003
  10. S. Y. Sim, J. H. Jeong, H. K. Shon, Y .J. Shin, E. S. Lee, S. W. Choi, and J. H. Kim, J. K. Vac. Sci. 13, 39 (2004)
  11. S. Y. Sim, J. H. Jeong, H. K. Shon, Y .J. Shin, E. S. Lee, S. W. Choi, and J. H. Kim, J. K. Vac. Sci. 13, 39 (2004)