Nano-patterning technology using an UV-NIL method

Ultraviolet-nanoimprint lithography (UV-NIL) is a promising method for cost-effectively defining nanoscale structures at room temperature and low pressure. A 5${\times}$5${\times}$0.09 in. quartz stamp is fabricated using the etch process in which a Cr film was employed as a hard mask for transferring nanostructures onto the quartz plate. FAS(Fluoroalkanesilane) is used as a material for anti-adhesion surface treatment on the stamp and a thin organic film to improve adhesion on a wafer is formed by spin-coating. The low viscosity resin droplets with a nanometer scale volume are dispensed on the whole area of the coated wafer. The UV-NIL experiments have been performed using the EVG620-NIL. 370 nm - 1 m features on the stamp have been transferred to the thin resin layer on the wafer using the multi-dispensing method and UV-NIL process. We have measured the imprinted patterns and residual layer using SEM and AFM to evaluate the potential of the process.

UV-NIL(Ultraviolet-Nano-Imprinting-Lithography) 방법을 이용한 나노 패터닝기술

UV-나노임프린팅 (Ultraviolet-Nanoimprinting Lithography:UV-NIL) 공정 기술은 수십 나노에서 수 나노미터 크기의 구조물을 적은 비용으로 대량생산 할 수 있다는 장점을 가지고 있는 기술로 최근 전세계적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 반도체 공정 중 마스크 제작 공정을 이용하여 나노패턴을 가진 5${\times}$5${\times}$0.09 인치 크기의 수정스탬프(quartz stamp)를 제작하였고, 임프린팅 (imprinting)시에 레지스트(resist)와 스탬프(stamp) 사이에서 발생하는 점착현상(adhesion)을 방지하고자 그 표면에 Fluoroalkanesilane(FAS) 표면처리를 하였다. 웨이퍼의 평탄도를 개선하고 친수(hydrophilic) 상태의 표면을 만들기 위해 그 표면에 평탄화층을 스핀코팅하였고, 1 nl의 분해능을 가진 디스펜서(dispenser)를 이용하여 레지스트 액적을 도포하였다. 스템프 상의 패턴과 레지스트에 임프린트된 패턴은 SEM, AFM 등을 이용하여 측정하였으며, EVG620-NIL 장비를 이용한 임프린팅 실험에서 370 nm - 1 um 크기의 다양한 패턴을 가진 스탬프의 패턴들이 정확하게 레지스트에 전사됨을 확인하였다.