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한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.14 no.9, 2013년, pp.4178 - 4184
이기연 (순천향대학교 기계공학과) , 김국원 (순천향대학교 기계공학과)
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Nanoimprint lithography (NIL) is an emerging technology enabling cost-effective and high-throughput nanofabrication. Recently, the major trends of NIL are high throughput and large area patterning. UV curable type NIL (UV NIL) can be performed at room temperature and low pressure. And one advantage ...
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 액적도포 방법을 달리하여 비진공 UV NIL 공정 중 발생하는 기포 결함에 대한 연구를 한 결과는? | 1. 몰드는 양각의 원, 타원 등 16개의 다른 사이즈를 가진 패턴으로 제작되어 있으며 각 패턴 사이에 격벽이 존재한다. 1 point 액적일 경우 액적의 양이 적으면 공기가 격벽 부분에 갇혀 기포 결함이 발생한다. 액적의 양이 많으면 기포 결함 없이 몰드에 고루 충전이 되었다. 2. 적은 양의 4 points 액적일 경우 1 point 액적일 경우와 비슷한 경향을 보이며 몰드 전반에 걸쳐 기포결함을 형성한다. 액적의 양이 많아지더라도 각 point 사이에 공기가 존재하여 기포결함이 발생하게 된다. 즉, 10μl의 경우 1 point 액적의 경우 기포결함이 발생하지 않았지만 4 points의 경우 비교적 큰 기포결함이 발생하였다. 3. FE-SEM을 이용하여 16개의 패턴 중 전사가 잘되는 중앙 4개의 패턴을 촬영하였다. 촬영 결과 대부분의 기포결함은 격벽에 의해 빠져나가지 못한 경우였다. 이상의 결과를 종합하면 1 point 액적의 경우 액적의 양이 충분하지 않으면 격벽에 의해 기포가 갇히고, 4 points 액적의 경우 액적의 양이 많더라도 액적의 병합과정에서 액적사이의 공기에 의해 기포결함이 발생될 수 있다고 판단된다. 몰드 및 기판의 사이즈가 증가할수록, 액적도포 방법이 기포결함 발생에 큰 영향을 미칠 것이므로 이에 대한 지속적인 연구가 필요하다. | |
| 나노 임프린트 리소그래피 공정은 어떤 대안으로 활발한 연구가 이루어지고 있는가? | 나노 임프린트 리소그래피 (Nanoimprint Lithography, NIL) 공정은 상대적으로 단순한 공정과 10nm 이하의 패턴전사 능력으로 인해, 반도체 및 디스플레이 산업에서 기존 고가의 포토 리소그래피 공정을 대체할 수 있는 대안으로 활발한 연구가 이루어지고 있다[1,2]. NIL은 사용되는 레지스트의 종류 및 경화시키는 방법에 따라 열 나노임프린트 리소그래피 (Thermal NIL)와 자외선 나노임프린트 리소그래피 (UV NIL)로 구별된다[3-5]. | |
| 최근 NIL 기술은 무엇을 목표로 하고있는가? | 최근 NIL 기술은 공정의 고속화 및 대면적화를 통한 대량생산 기술로의 전환을 목표로 하고 있다. UV NIL의 경우 상온 및 저압의 장점과 함께 비진공 환경(Non-vacuum environment)에서 공정이 가능하다면 진공챔버 및 고압 스테이지 등과 같은 고가의 장비가 필요 없게 됨으로써 설비비용을 낮추고 공정시간을 단축하는데 큰 기여를 할 수 있다. |
Chou, S. and Krauss, P., "Imprint lithography with sub-10nm feature size and high throughput," Microelectronic Engineering, Vol. 35, pp. 237-240, 1997. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0167-9317(96)00097-4
Guo, L. J., "Recent progress in nanoimprint technology and its applications," J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 37, pp. R123-R141, 2004. DOI: http://dx.doi.org/10.1088/0022-3727/37/11/R01
Kim, N. W., Kim, K. W., and Sin, H.-C., "Finite element analysis of low temperature thermal nanoimprint lithography using a viscoelastic model," Microelectronic Engineering, Vol. 85, pp. 1858-1865, 2008. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.mee.2008.05.030
Kim, N. W., Kim, K. W., and Sin, H.-C., "A mathematical model for slip phenomenon in a cavity-filling process of nanoimprint lithography," Microelectronic Engineering, Vol. 86, pp. 2324-2329, 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.mee.2009.04.011
Morihara, D., Hiroshima, H., and Hirai, Y., "Numerical study on bubble trapping in UV-nanoimprint lithography," Microelectronic Engineering, Vol. 86, No. 4-6, pp. 684-687, 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.mee.2008.12.005
Nagaoka, Y., Morihara, D., Hiroshima, H., and Hirai, Y., "Simulation study on bubble trapping in UV nanoimprint lithography," Journal of Photopolymer Science and Technology, Vol. 22, No. 2, pp. 171-174, 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.2494/photopolymer.22.171
Hiroshima, H., Komuro, M., Kasahara, N., Kurashima, Y., and Taniguchi, J., "Elimination of pattern defects of nanoimprint under atmospheric condition," Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 42, pp. 3849-3853, 2003. DOI: http://dx.doi.org/10.1143/JJAP.42.3849
Hiroshima, H., and Komuro, M., 2007, "Control of bubble defects in UV nanoimprint," Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 46, No. 9B, pp. 6391-6394. DOI: http://dx.doi.org/10.1143/JJAP.46.6391
Liang, X., Tan, H., Fu, Z., and Chou, S. Y., "Air bubble formation and dissolution in dispensing nanoimprint lithography," Nanotechnology, Vol. 18, No. 2, pp. 1-7, 2007. DOI: http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/18/2/025303
Reddy, S., Schunk, P. R., and Bonnecaze, R. T., "Dynamics of low capillary number interfaces moving through sharp features," Physics of Fluids, Vol. 17, No. 12, pp. 122104-1-6, 2005. DOI: http://dx.doi.org/10.1063/1.2140691
Reddy, S., and Bonnecaze, R. T., "Simulation of fluid flow in the step and flash imprint lithography process," Microelectronic Engineering, Vol. 82, No. 1, pp. 60-70, 2005. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.mee.2005.06.002
Yoo, S.H., "The 3D investigation of bubble defect during the fabrication of anti-reflective pattern through UV-NIL", M.D. Thesis, Seoul National University, 2012.
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