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NTIS 바로가기반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.14 no.3, 2015년, pp.61 - 66
이우영 (한국기술교육대학교 기계공학부) , 김남웅 (동양미래대학교 기계공학부) , 김동현 (순천향대학교 공과대학 기계공학과) , 김국원 (순천향대학교 공과대학 기계공학과)
Recently, the major trends of NIL are high throughput and large area patterning. For UV NIL, if it can be proceeded in the non-vacuum environment, which greatly simplifies tool construction and greatly shorten process times. However, one key issue in non-vacuum environment is air bubble formation pr...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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UV NIL의 문제점은? | NIL 기술은 크게 두가지로 나눌 수 있는데, 폴리머에 열을 가하여 경화시켜 패턴을 형성하는 Thermal NIL 과 자외선을 가하여 경화시켜 패턴을 형성하는 UV NIL 가 있다. UV NIL 의 경우 이형 결함, 비진공 환경에서 기포 생성에 의한 패턴 결함, 몰드 변형 및 내구성 등 많은 문제를 기술적으로 해결해야만 한다. 이러한 비 진공상태에서의 기술적 문제들을 해결할 수 있다면, 설비비용을 낮추고 공정시간을 줄일 수 있을 것이다. | |
NIL 기술은 어떻게 나눌 수 있는가? | 최근 Nanoimprint lithography (NIL) 기술은 공정의 고속화와 대면적화를 통하여 대량 생산으로의 전환을 위하여 노력하고 있지만[1,2], 미충전, 패턴 파손, 패턴 변형, 기포(Bubble), 오염 등의 결함들이 공정 조건, 몰드 형상 및 폴리머 레지스트의 물성에 따라 임프린트 공정 중에 복합적으로 발생한다. NIL 기술은 크게 두가지로 나눌 수 있는데, 폴리머에 열을 가하여 경화시켜 패턴을 형성하는 Thermal NIL 과 자외선을 가하여 경화시켜 패턴을 형성하는 UV NIL 가 있다. UV NIL 의 경우 이형 결함, 비진공 환경에서 기포 생성에 의한 패턴 결함, 몰드 변형 및 내구성 등 많은 문제를 기술적으로 해결해야만 한다. | |
NIL 공정의 기포결함에 대한 최근 연구는 무엇이 있는가? | NIL 공정의 기포결함에 대해서는 최근에 들어서 연구가 활발히 진행되고 있다. Hiroshima 와 Hirai[3, 4] 는 line & space 패턴의 사각단면 몰드에 대한 기포생성 메커니즘을 수치적으로 연구하였다. 레지스트의 점성은 물과 같은 1cPs로 가정하고 몰드와 기판의 접촉 각을 변화시켜 기포발생 시뮬레이션을 수행하였다. Liang 등[5]은 분자확산이론과 유체역학을 이용하여 기포의 레지스트에 대한 용해와 수축에 관한 이론 및 해석모델을 개발하고, 기포의 수축시간은 초기 기포의 크기, 임프린팅 압력, 공기용해도, 레지스트의 잔류두께 등에 관련됨을 보였다. Reddy [6, 7] 등은 기포가 생성되는 조건을 기하학적 해석을 통하여 설명하였고, 디스 펜싱(dispensing)되는 레지스트 액적이 합쳐지는 상황을 해석적으로 시뮬레이션 하였다. Seok 과 Kim [8]은 삼각단면 패턴에 대하여 기학학적 해석모델을 개발하였고, 수치해석결과와 비교하여 유용성을 검증하였다. |
Kim, K.W., "Prediction of Residual Layer Thickness of Large-area UV Imprinting Process," Journal of the Semiconductor & Display Technology, Vol. 12, No. 2, pp. 79-84, 2013.
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.
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.
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.
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.
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.
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