DE10343323A1 - Stamp lithography method and device and stamp for the stamp lithograph - Google Patents
Stamp lithography method and device and stamp for the stamp lithograph Download PDFInfo
- Publication number
- DE10343323A1 DE10343323A1 DE10343323A DE10343323A DE10343323A1 DE 10343323 A1 DE10343323 A1 DE 10343323A1 DE 10343323 A DE10343323 A DE 10343323A DE 10343323 A DE10343323 A DE 10343323A DE 10343323 A1 DE10343323 A1 DE 10343323A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stamp
- cleaning
- punch
- stamper
- lithographic apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
- B29C31/006—Handling moulds, e.g. between a mould store and a moulding machine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/70—Maintenance
- B29C33/72—Cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/04—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
- B29C2043/023—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface having a plurality of grooves
- B29C2043/025—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface having a plurality of grooves forming a microstructure, i.e. fine patterning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/04—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds
- B29C2043/046—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds travelling between different stations, e.g. feeding, moulding, curing stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C2043/3205—Particular pressure exerting means for making definite articles
- B29C2043/3211—Particular pressure exerting means for making definite articles magnets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
- B29C2043/5833—Measuring, controlling or regulating movement of moulds or mould parts, e.g. opening or closing, actuating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/30—Mounting, exchanging or centering
- B29C33/305—Mounting of moulds or mould support plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/30—Mounting, exchanging or centering
- B29C33/306—Exchangeable mould parts, e.g. cassette moulds, mould inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/34—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor movable, e.g. to or from the moulding station
- B29C33/36—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor movable, e.g. to or from the moulding station continuously movable in one direction, e.g. in a closed circuit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
- B29C33/424—Moulding surfaces provided with means for marking or patterning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/70—Maintenance
- B29C33/72—Cleaning
- B29C33/722—Compositions for cleaning moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/44—Compression means for making articles of indefinite length
Abstract
Bei einem Stempellithografieverfahren zur Erzeugung einer Struktur auf einem Substrat mit Hilfe mindestens eines Stempels hat der Stempel einen Stempelkörper mit einer dreidimensional strukturierten Stempeloberfläche zur Erzeugung eines dreidimensionalen Stempelabdruckes in einer auf dem Substrat angeordneten Schicht einer Prägesubstanz. Bei dem Verfahren wird ein erster Stempel in einer Arbeitsposition an einer Stempellithografievorrichtung bereitgestellt und es wird mit Hilfe des ersten Stempels mindestens ein Stempelabdruck in der Prägesubstanz erzeugt. Dann erfolgt ein automatisches Auswechseln des ersten Stempels mit Hilfe einer Stempelwechseleinrichtung aus der Arbeitsposition zur Behandlung des ersten Stempels außerhalb der Arbeitsposition und ein automatisches Einwechseln des ersten Stempels oder eines zweiten Stempels mit Hilfe der Stempelwechseleinrichtung in die Arbeitsposition. Die Behandlung kann eine Inspektion und/oder eine Reinigung von Stempeln umfassen, um einen störungsarmen Produktionsprozess mit hohem Durchsatz sicherzustellen.In a stamp lithography method for producing a structure on a substrate by means of at least one stamp, the stamp has a stamp body with a three-dimensionally structured stamp surface for producing a three-dimensional stamp imprint in a layer of an embossed substance arranged on the substrate. In the method, a first punch is provided in a working position on a stamper lithography apparatus, and at least one stamp imprint is produced in the imprinting substance by means of the first punch. Then, an automatic replacement of the first punch by means of a punch changing device from the working position for the treatment of the first punch outside the working position and an automatic replacement of the first punch or a second punch using the stamp changing device is carried out in the working position. The treatment may include stamp inspection and / or cleaning to ensure a high-throughput, low-defect production process.
Description
Die Erfindung betrifft ein Stempellithografieverfahren zur Erzeugung einer Struktur auf einem Substrat mit Hilfe mindestens eines Stempels, sowie eine Stempellithografievorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Stempel für die Stempellithografie und ein Verfahren zu seiner Herstellung, sowie ein mit einem erfindungsgemäßen Verfahren oder unter Verwendung mindestens eines erfindungsgemäßen Stempels hergestelltes, feinstrukturiertes Bauteil.The The invention relates to a stamp lithography process for production a structure on a substrate using at least one stamp, and a punch lithography apparatus for carrying out the Process. Furthermore, the invention relates to a stamp for stamp lithography and a method for its production, as well as a method according to the invention or using at least one stamp according to the invention manufactured, finely structured component.
Der Begriff Stempellithografie (imprint lithography) umfasst eine Gruppe von sich entwickelnden Techniken zur kostengünstigen Herstellung feinstrukturierter Bauteile und Komponenten. Zur Stempellithografie gehören verschiedene Verfahrensvarianten mit spezifischen Vorteilen und Anwendungsbereichen. Bei der Stempellithografie wird ein strukturierter Stempel (stamp, template) dazu verwendet, in eine auf einem Substrat angebrachte Schicht einer zu strukturierenden Substanz, beispielsweise in eine Polymerschicht auf einem Halbleiterwafer, ein Relief mit einer dreidimensionalen Struktur zu erzeugen. Hierzu hat der Stempel einen Stempelkörper mit einer dreidimensional strukturierten Stempeloberfläche, die die gewünschte dreidimensionale Struktur als „Stempelabdruck" bzw. Negativbild der Stempeloberfläche erzeugt.Of the Term stamp lithography (imprint lithography) comprises a group of developing techniques for the cost-effective production of fine-structured Components and components. For lithograph lithographs include various Process variants with specific advantages and application areas. In the stamp lithograph, a structured stamp (stamp, template) used in a mounted on a substrate Layer of a substance to be structured, for example in a polymer layer on a semiconductor wafer, a relief with a three-dimensional To create structure. For this purpose, the stamp has a stamp body a three-dimensionally structured stamp surface, the the desired three-dimensional structure as "stamp impression" or negative image the stamp surface generated.
Die Topographie der Stempeloberfläche wird üblicherweise mit Hilfe der Elektronenstrahllithografie oder herkömmlicher optischer Lithografieverfahren hergestellt. Nach dem Strukturierungsschritt wird die strukturierte Prägesubstanz in nachfolgenden Verfahrensschritten zur Erzeugung eines entsprechenden Musters im Substratwerkstoff benutzt. Da der Strukturierungsvorgang mit Hilfe eines Stempels viel schneller durchgeführt werden kann als eine Direktstrukturierung des Substratmaterials mit Hilfe von Elektronenstrahllithografie oder dergleichen, kann durch die Stempellithografie bei vergleichbaren Strukturgrößen ein wesentlich höherer Durchsatz erzielt werden, wodurch Produktionskosten für feinstrukturierte Bauteile vermindert werden können.The Topography of the stamp surface becomes common with the help of electron beam lithography or conventional produced by optical lithography. After the structuring step becomes the structured imprinting substance in subsequent process steps for generating a corresponding Pattern used in the substrate material. As the structuring process with the help of a stamp can be done much faster than a direct structuring of the substrate material by electron beam lithography or the like can through the stamp lithography at comparable feature sizes much higher Throughput can be achieved, thereby reducing production costs for finely structured Components can be reduced.
Die Stempellithographie erreicht ähnliche Durchsatzmengen wie die optische Lithographie. Allerdings sind die Kosten für das Retikel sehr viel größer als die Kosten für einen Stempel. Allenfalls für Retikel mit einfachen binären Strukturen werden vergleichbare Herstellungskosten erzielt. Eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage kostet erheblich mehr als eine vergleichbare Nanoimprint-Einrichtung. Insbesondere stellt die Degradation der Optiken über die Lebensdauer ein ungelöstes Problem dar.The Stamp lithography achieves similar throughputs like optical lithography. However, the cost of the reticle much bigger than the price for a stamp. At best for reticles with simple binary Structures are achieved comparable manufacturing costs. A Microlithography projection exposure equipment costs significantly more than a comparable nanoimprint device. Especially Degradation of the optics over the lifetime represents an unsolved problem.
Zur Zeit werden im wesentlichen zwei unterschiedliche Verfahren verwendet, nämlich die Heißprägelithografie (Hot Embossing Lithography (HEL), die auch als Nanomprint Lithography (NIL) bezeichnet wird), und die lithographische Stempelbelichtung bzw. Belichtungsstempellithografie (Step and Flash Imprint Lithography (SFIL)).to Time essentially two different methods are used namely the hot stamp lithograph (Hot Embossing Lithography (HEL), also called Nanomprint Lithography (NIL)), and the lithographic stamp exposure or Exposure stamp lithography (Step and Flash Imprint Lithography (SFIL)).
Bei
der Heißprägelithografie
werden hohe Temperaturen und hohe Drücke angewendet, um die Strukturen
in einem Prägeverfahren
zu erzeugen. Dabei wird ein Stempel mit strukturierter Stempeloberfläche in eine
dünne thermoplastische
Schicht gedrückt,
die über
ihre Glasübergangstemperatur
erhitzt wird. Es findet eine Umordnung der Moleküle insbesondere an der Grenzfläche zum
Stempel statt, ein großflächiges Abfließen des
Resistes ist dabei nicht möglich.
Nach dem Entformen und einem Ionenätzschritt ist das Substrat
mit der thermoplastischen Schicht bedeckt, die Durchbrüche entsprechend
dem Muster des Stempels hat. Verfahren zum Prägen relativ fester Polymerschichten
sind in den Patenten
Bei der lithografischen Stempelbelichtung wird als zu strukturierende Substanz ein niedrigviskoser flüssiger Polymer verwendet, der mit Hilfe von Ultraviolettlicht ausgehärtet wird. Der Stempelkörper ist aus einem für UV-Licht transparenten Material, beispielsweise Quarzglas, hergestellt. In einem ersten Schritt wird die strukturierte Stempeloberfläche mit einer haftungsmindernden Trennschicht versehen und mit geringem Abstand zu dem mit einer Transferschicht beschichteten Substrat ausgerichtet. Dann wird der niedrigviskose Photopolymer in den schmalen Spalt zwischen Stempel und Substrat eingebracht. In einem dritten Schritt wird der Spalt geschlossen und der Polymer wird mittels des durch den Stempel eingestrahlten UV-Lichtes ausgehärtet. Nach Trennung des Stempels vom Substrat kann die Transferschicht durch die Ausnehmungen des Polymers weggeätzt werden, wodurch die Ausnehmungen für weitere Behandlungen des Substrates geöffnet werden.at The lithographic stamp exposure is to be structured as Substance a low-viscosity liquid Polymer used, which is cured by means of ultraviolet light. The stamp body is out of one for UV light transparent material, such as quartz glass, produced. In a first step, the structured stamp surface with a Adhesion-reducing separating layer provided and with a small distance aligned with the substrate coated with a transfer layer. Then the low viscosity photopolymer gets into the narrow gap introduced between the stamp and the substrate. In a third step the gap is closed and the polymer is by means of by the Hardened incandescent UV light stamped. After separation of the stamp From the substrate, the transfer layer through the recesses of Polymers etched away which makes the recesses suitable for further treatments Substrates open become.
Da auch bei dieser Verfahrensvariante der zu strukturierenden Substanz die dreidimensionale Struktur der Stempeloberfläche, bzw. eine dazu komplementäre Struktur „aufgeprägt" wird, wird im folgenden auch dieses Verfahren als „Prägeverfahren" und die zu strukturierende Substanz als „Prägesubstanz" bezeichnet, auch wenn z.B. kein Prägedruck aufgebracht wird.There also in this process variant of the substance to be structured the three-dimensional structure of the stamp surface, or a complementary structure "imprinted" is, in the following Also this method as "embossing" and to be structured Substance referred to as "imprint substance", too if e.g. No embossing applied becomes.
Die lithografische Stempelbelichtung wird unter anderem in folgenden Veröffentlichungen im Detail dargestellt: Artikel „Step and Flash Imprint Lithography: A Progress Report" von C. Grant Willson, S.V. Sreenivasan, J.G. Ekerdt, T.C. Bailey, S. Johnson, E.K. Kim, D.J. Resnick, W.J. Daukscher, D. Mansini, K.J. Nordquist; „High Resolution Templates for Step and Flash Imprint Lithography" von D.J. Resnick, W.J. Daukscher, D. Manicini, K.J. Nordquist, E. Ainley, K. Gehoski, J.H. Baker, T.C. Bailey, B.J. Choi, S. Johnson, S.V. Sreenivasan, J.G. Ekerdt and C.G. Willson; „Step & stamp imprint lithography using a commercial flip chip bonder" von Tomi Haatainen, Jouni Ahopelto, Gabi Gruetzner, Marion Fink, Karl Pfeiffer.The lithographic stamp exposure is presented in detail in the following publications, among others: "Step and Flash Imprint Lithography: A Progress Report" by C. Grant Willson, SV Sreenivasan, JG Ekerdt, TC Bailey, S. Johnson, EK Kim, DJ Resnick, WJ Daukscher, D. Mansini, KJ Nordquist; "High Resolution Templates for Step and Flash Imprint Lithography" by DJ Resnick, WJ Daukscher, D. Manicini, KJ Nordquist, E. Ainley, K. Gehoski, JH Baker, TC Bailey, BJ Choi, S. Johnson, SV Sreenivasan, JG Ekerdt and CG Willson; "Step & stamp imprint lithography using a commercial flip chip bonder" by Tomi Haatainen, Jouni Ahopelto, Gabi Gruetzner, Marion Fink, Karl Pfeiffer.
Die lithografische Stempelbelichtung erfordert aufgrund der Verwendung einer flüssigen Prägesubstanz besonderen Aufwand bei der Kontrolle von Form und Breite des zu füllenden Spaltes und bei der gegenseitigen Ausrichtung zwischen Stempel und Substrat vor und während der Belichtung. In den internationalen Patentanmeldungen WO 02/08835 A2, WO 02/10721 A2 und WO 02/067055 A2 sind zahlreiche Vorschläge zur Lösung dieser Probleme angegeben.The lithographic stamp exposure requires due to use a liquid embossing substance particular effort in controlling the shape and width of the too filling Gap and in the mutual alignment between stamp and substrate before and during the exposure. In the international patent applications WO 02/08835 A2, WO 02/10721 A2 and WO 02/067055 A2 are numerous proposals for solving these Problems indicated.
Intensive Forschung im Bereich der Stempellithografieverfahren hat inzwischen zu zahlreichen erfolgversprechenden Versuchen geführt, im Labormaßstab Strukturen mit typischen Strukturgrößen von 50 nm und darunter zu erzeugen.intensive Research in the field of stamp lithography has meanwhile led to numerous promising experiments in the laboratory scale Structures with typical feature sizes of 50 nm and below to create.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für die eingangs erwähnten Verfahren der Stempellithografie Verfahren und Einrichtungen bereitzustellen, die dazu beitragen, diese Verfahren für eine industrielle Massenproduktion nutzbar zu machen.It is an object of the present invention, for the method mentioned above to provide stamp lithography techniques and equipment, which contribute to these processes for industrial mass production to make usable.
Diese Aufgabe wird durch ein Stempellithografieverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1, eine Stempellithografievorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 45 sowie durch einen Stempel mit dem Merkmalen von Anspruch 96 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.These Task is by a stamp lithography method with the features of claim 1, a stamp lithography apparatus having the features of claim 45 and by a stamp having the features of Claim 96 solved. Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated by reference into the content of the description.
Gemäß einer
Formulierung der Erfindung betrifft diese ein Stempellithografieverfahren
zur Erzeugung einer Struktur auf einem Substrat mit Hilfe mindestens
eines Stempels. Der Stempel hat einen Stempelkörper mit einer dreidimensional
strukturierten Stempeloberfläche
zur Erzeugung eines dreidimensionalen Stempelabdruckes in einer
auf dem Substrat angeordneten Schicht einer Prägesubstanz. Das Verfahren umfasst
folgende Schritte:
Bereitstellen eines ersten Stempels in einer
Arbeitsposition an einer Stempellithografievorrichtung;
Erzeugen
mindestens eines Stempelabdrucks in der Prägesubstanz mit Hilfe des ersten
Stempels;
Automatisches Auswechseln des ersten Stempels mit
Hilfe einer Stempelwechseleinrichtung aus der Arbeitsposition zur
Behandlung des ersten Stempels außerhalb der Arbeitsposition;
Automatisches
Einwechseln des ersten Stempels oder eines zweiten Stempels mit
Hilfe der Stempelwechseleinrichtung in die Arbeitsposition.According to a formulation of the invention, this relates to a stamp lithography method for producing a structure on a substrate by means of at least one stamp. The stamp has a stamp body with a three-dimensionally structured stamp surface for producing a three-dimensional stamp impression in a layer of an embossed substance arranged on the substrate. The method comprises the following steps:
Providing a first stamp in a working position on a stamp lithography apparatus;
Generating at least one stamp imprint in the imprinting substance by means of the first stamp;
Automatic replacement of the first punch by means of a punch changing device from the working position for the treatment of the first punch out of the working position;
Automatic replacement of the first punch or a second punch with the help of the punch changing device in the working position.
Die Erfindung ermöglicht somit eine Automatisierung der Beschickung und Entladung einer Stempellithografievorrichtung mit Stempeln. Dadurch ist eine wesentliche Voraussetzung geschaffen, mit Hilfe der Stempellithografie eine hohe Anzahl von Prägevorgängen pro Zeiteinheit durchzuführen, so dass eine kostengünstige, kontinuierliche Massenproduktion feinstrukturierter Komponenten möglich ist.The Invention allows thus automating the loading and unloading of a stamp lithography apparatus with stamps. This creates an essential prerequisite with the help of stamp lithography a high number of embossing processes per Perform time unit, so that a cost effective, continuous mass production of finely structured components possible is.
Bei einer Ausführungsform wird ein erster Stempel in der Arbeitsposition und mindestens ein zweiter Stempel außerhalb der Arbeitsposition angeordnet und es findet ein automatischer Austausch des ersten Stempels gegen den zweiten Stempel durch Auswechseln des ersten Stempels und Einwechseln des zweiten Stempels mit Hilfe einer Stempelwechseleinrichtung statt. Gegebenenfalls kann ein Platztausch zwischen erstem Stempel und zweitem Stempel vorgenommen werden, so dass vor dem Austausch der zweite Stempel und nach dem Austausch der erste Stempel in einer außerhalb der Arbeitsposition liegenden Aussenposition angeordnet ist. Der erste und der zweite Stempel können weitgehend identisch aufgebaut sein, insbesondere mit weitgehend gleicher Topographie der Stempeloberfläche. Dadurch können sich die Stempel gegenseitig ersetzen. Es kann auch zwischen unterschiedlich strukturierten ersten und zweiten Stempeln gewechselt werden.at an embodiment is a first punch in the working position and at least a second Stamp outside arranged the working position and there is an automatic exchange of the first punch against the second punch by replacing the first stamp and replacement of the second stamp with the help of a Stamp changing device instead. If necessary, a place swap be made between the first stamp and the second stamp, so before replacing the second stamp and after replacement the first stamp in an outside the working position lying external position is arranged. Of the first and second stamps can be constructed largely identical, especially with largely same topography of the stamp surface. This can help Replace the stamps. It can also be structured differently first and second stamps are changed.
Vorzugsweise werden das Auswechseln des ersten Stempels und das Einwechseln des zweiten Stempels zeitlich koordiniert, d.h. synchronisiert durchgeführt. Die beiden Teilvorgänge des Stempelwechsels können gesteuert zeitversetzt durchgeführt werden, um beispielsweise Pausen zu erzeugen, in denen in der Stempellithografievorrichtung kein Stempel angebracht ist. Diese Pausen können für Wartungs- oder Reinigungsarbeiten genutzt werden. Ein besonders hoher Durchsatz an Prägeprodukten kann dadurch erreicht werden, dass die Arbeitsbewegungen beim Auswechseln des ersten Stempels und Einwechseln des zweiten Stempels mindestens zeitweise gleichzeitig verlaufen, so dass sich ein Auswechselzeitintervall und ein Einwechselzeitinterwall teilweise oder vollständig überlappen. Hierdurch kann eine Minimierung der für einen Stempelwechsel erforderlichen Zeit erreicht werden.Preferably replace the first stamp and replace the first second punch timed, i. synchronized performed. The both sub-operations the stamp change can be carried out in a time-delayed manner, for example, to create pauses in which in the stamp lithography apparatus no stamp is attached. These breaks can be used for maintenance or cleaning be used. A particularly high throughput of stamping products can be achieved by the working movements when replacing of the first stamp and replacement of the second stamp at least temporarily run at the same time, so that there is a replacement time interval and partially or completely overlap a replacement time interval. This can minimize the time required for a stamp change Time can be achieved.
Bei einer Ausführungsform ist eine Behandlung des ersten Stempels in einer außerhalb der Arbeitsposition liegenden Behandlungsposition nach Auswechseln des ersten Stempels aus der Arbeitsposition sowie ein Einwechseln des ersten Stempels in die Arbeitsposition nach der Behandlung vorgesehen. Dabei kann ein automatischer Transfer des ersten Stempels zwischen der Arbeitsposition und der Behandlungsposition und zurück mit Hilfe einer Stempelwechseleinrichtung durchgeführt werden, der ggf. weitere Förder- oder Transporteinrichtungen für Stempel zugeordnet sein können. Die Zeit, in der sich der erste Stempel außerhalb der Arbeitsposition befindet und damit nicht für einen Prägevorgang genutzt werden kann, kann dazu genutzt werden, mit Hilfe eines oder mehrerer zweiter Stempel eine Prägung durchzuführen. Es ist auch möglich, nur den ersten Stempel zu verwenden, der zwischen verschiedenen Prägevorgängen außerhalb der Arbeitsposition behandelt werden kann.In one embodiment, a treatment of the first punch in an out of working position treatment position after replacing the first punch from the working position as well as a replacement of the first punch provided in the working position after the treatment. In this case, an automatic transfer of the first stamp between the working position and the treatment position and back can be carried out with the aid of a stamp changing device, which may optionally be associated with further conveying or conveying devices for stamps. The time in which the first punch is out of the working position and thus can not be used for an embossing process, can be used to perform an embossing with the help of one or more second punch. It is also possible to use only the first punch which can be handled between different embossing operations outside the working position.
Die Behandlung eines Stempels kann direkt in der Aussenposition durchgeführt werden. Es ist auch möglich, dass die Aussenposition eine Übergabeposition ist, von der ein Stempel einer weiteren Behandlung zugeführt wird oder in die ein Stempel nach einer außerhalb des Übergabeortes durchgeführten Behandlung zugeführt wird.The Treatment of a stamp can be done directly in the outer position. It is also possible, that the outward position is a transfer position is, from which a stamp is fed to a further treatment or in the one stamp after one outside the place of delivery performed treatment supplied becomes.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Behandlung eine Inspektion bzw. Untersuchung des ersten Stempels. Hierbei kann der erste Stempel beispielsweise auf Verunreinigungen und/oder Schäden im Bereich der Stempeloberfläche und/oder auf Transmissionseigenschaften oder dergleichen überprüft werden, um die Erzeugung von Ausschuss zu vermeiden. Durch die schnelle, automatische Überführung zwischen Arbeitsposition und Behandlungsposition kann eine Inspektion nach einer relativ kleinen Anzahl von beispielsweise 1 bis 10, 11 bis 50 oder 51 – 100 Prägevorgängen durchgeführt werden, um einen stabilen Massenfertigungsprozess mit minimaler Ausfallquote sicherzustellen.at an embodiment the treatment includes an inspection of the first Stamp. Here, the first stamp, for example, impurities and / or damage in Area of the stamp surface and / or for transmission properties or the like, to avoid the generation of rejects. By the fast, automatic transfer between Working position and treatment position can be an inspection after a relatively small number of, for example, 1 to 10, 11 to 50 or 51 - 100 Embossing operations are performed to a stable mass production process with minimal failure rate sure.
Bei manchen Ausführungsformen ist eine visuelle optische Inspektion vorgesehen, bei der Bedienpersonal direkt mit dem Auge oder mit Hilfe geeigneter Hilfsmittel, wie Lupe, Mikroskop oder dergleichen, die Stempeloberfläche oder den Stempel als Ganzes qualifiziert.at some embodiments A visual visual inspection is provided to the operating personnel directly with the eye or with the aid of suitable aids, such as magnifying glass, Microscope or the like, the stamp surface or the stamp as a whole qualified.
Bei manchen Ausführungsformen wird mit Hilfe einer geeigneten Kamera oder dergleichen ein vorzugsweise digitales Bild der Stempeloberfläche erzeugt und dieses Bild wird dann ausgewertet. Die Auswertung kann wiederum von einem Bediener visuell, z.B. an einem Bildschirm, oder mit Hilfe computergestützter Bildverarbeitungsvertahren durchgeführt werden. Besonders die Bildverarbeitung ermöglicht eine für den Massenfertigungsprozess vorteilhafte, bedienerunabhängige Inspektion von Stempeln auf Tauglichkeit bei der Weiterverwendung in einem Prägeprozess.at some embodiments is preferably using a suitable camera or the like generated digital image of the stamp surface and this image is then evaluated. The evaluation can turn from an operator visually, e.g. on a screen, or with help computer-aided Bildverarbeitungsvertahren be performed. Especially the image processing allows one for the mass-production process advantageous, operator-independent inspection of stamps on suitability for reuse in one Embossing process.
Die Inspektion kann mit Hilfe von Vergleichstechniken durchgeführt werden. Bei einer Ausführungsform wird eine Referenz-Stempeloberfläche bereitgestellt und es wird ein Vergleich der zu beurteilenden Stempeloberfläche mit der Referenz-Stempeloberfläche durchgeführt. Es ist ein Direktvergleich möglich. Bei einer Ausführungsform wird ein Bild der Referenz-Stempeloberfläche erzeugt und dieses Bild wird direkt mit der zu beurteilenden Stempeloberfläche oder mit einem Bild dieser Stempeloberfläche verglichen. Die Referenz-Stempeloberfläche repräsentiert dabei die gewünschte Soll-Topographie der Stempeloberfläche und kann an einem Master-Stempel erfasst werden oder worden sein. Beispielsweise ist es möglich, ein Hologramm der Referenz-Substratoberfläche aufzunehmen und dieses Hologramm interferometrisch mit der jeweils zu beurteilenden Substratoberfläche eines für den Prozess vorgesehen Stempels zu vergleichen. Vergleichsver fahren ermöglichen eine besonders schnelle und zuverlässige Inspektion, da hier Abweichungen von einer idealen Soll-Struktur besonders gut erkennbar werden. Dies macht sowohl eine visuelle als auch eine computergestützte Auswertung mit hoher Zuverlässigkeit möglich. Insbesondere sind pixelweise Vergleiche binärer Helligkeitsstufen der zu vergleichenden Teile der Referenz-Stempeloberfläche und der Stempeloberfläche des Arbeitsstempels schnell zu erreichen. Ein virtuelles Vergleichsnormal kann auch in einem Rechner abgelegt sein und zur Inspektion herangezogen werden.The Inspection can be done with the help of comparison techniques. In one embodiment becomes a reference stamp surface provided and it is a comparison of the assessed stamp surface with the reference stamp surface carried out. It is a direct comparison possible. In one embodiment An image of the reference stamp surface is generated and this image becomes directly with the stamp surface to be assessed or with a picture of it Stamp surface compared. The reference stamp surface represents while the desired Target topography of the stamp surface and can be attached to a master stamp be captured or have been. For example, it is possible to enter Hologram of the reference substrate surface and this hologram interferometrically with each to be assessed substrate surface one for to compare the process provided stamp. Drive Vergleichver enable a particularly quick and reliable inspection, since there are deviations be particularly well recognized by an ideal target structure. This makes both a visual and a computer-aided evaluation with high reliability possible. In particular, pixel-by-pixel comparisons of binary brightness levels are to Comparative parts of the reference stamp surface and the stamp surface of the Reach work stamp quickly. A virtual comparison standard can also be stored in a computer and used for inspection.
Bei anderen Ausführungsformen wird eine indirekte Inspektion der zu beurteilenden Stempeloberfläche durchgeführt. Hierzu wird ein Stempelabdruck der Stempeloberfläche erzeugt und die Topographie des Stempelabdruckes wird inspiziert. Dabei ist es grundsätzlich möglich, das Prägebild direkt am zu prägenden Substrat zu überprüfen. Vorzugsweise wird jedoch ein gesonderter Stempelabdruck oder Stempelabguss erstellt, der dann untersucht wird. Dadurch ist es möglich, den Fertigungsprozess zeitlich und räumlich unabhängig von der Inspektion fortzuführen. Der Fertigungsprozess wird zwar auch anhand der laufenden Produktion am Wafer kontrolliert. Allerdings ist dies nur nach Beendigung eines Wafer-Belichtungszyklus möglich und stellt einen Eingriff in den Fertigungsablauf dar.at other embodiments an indirect inspection of the stamp surface to be evaluated is carried out. For this a stamp imprint of the stamp surface is created and the topography the stamp is inspected. It is basically possible that embossed image directly on the to be embossed Substrate to check. Preferably However, a separate stamp or stamp cast created, which is then examined. This makes it possible to complete the manufacturing process temporally and spatially independently continue from the inspection. The manufacturing process is also based on the current production controlled on the wafer. However, this is only after finishing one Wafer exposure cycle possible and represents an intervention in the production process.
Bei einer anderen Ausführungsform wird eine mechanische Inspektion der Stempeloberfläche durchgeführt, beispielsweise mit Hilfe eines Profilometers, mechanisch-optisch oder mittels eines Kraftmikroskops. Auch elektro-optische Untersuchungsverfahren mit geeigneter Tiefenauflösung, beispielsweise die Verwendung eines Scanning-Elektronenmikroskopes zur Untersuchung einer Stempeloberfläche, sind möglich. Hierzu muss eine leitende Schicht auf der Oberfläche abgeschieden oder aufgedampft werden.at another embodiment For example, a mechanical inspection of the stamp surface is performed using a profilometer, mechanical-optical or by means of a Force microscope. Also using electro-optical examination methods suitable depth resolution, For example, the use of a scanning electron microscope for examination a stamp surface, are possible. For this purpose, a conductive layer has to be deposited on the surface or vapor-deposited become.
Die Inspektion von aus dem Fertigungsprozess herausgenommenen Stempeln kann regelmäßig, beispielsweise nach vorgegebenen Zeitintervallen oder einer vorgegebenen Anzahl von Stempelvorgängen durchgeführt werden oder unregelmäßig, beispielsweise abhängig von gewissen Anlässen, die eine Inspektion angezeigt sein lassen. Eine Inspektion kann direkt im Anschluss an das Auswechseln eines Stempels durchgeführt werden, um den Stempel im Falle eines positiven Inspektionsergebnisses sofort wieder im Produktionsprozess verwenden zu können. Es ist auch möglich, Stempel regelmäßig oder unregelmäßig aus dem Produktionsprozess abzuzweigen und unabhängig vom Produktionsprozess routinemäßig zu inspizieren.The Inspection of stamps removed from the manufacturing process can be regular, for example after predetermined time intervals or a predetermined number stamping operations carried out be or irregular, for example dependent on certain occasions, who have an inspection displayed. An inspection can be carried out directly after the replacement of a stamp, around the stamp in case of a positive inspection result immediately to be able to use again in the production process. It is also possible to stamp regularly or irregular to branch off from the production process and routinely inspect independently of the production process.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Behandlung von Stempeln eine Reinigung von Stempeln umfasst. Dadurch ist es möglich, mit einem oder wenigen Stempeln über viele Prägezyklen eine hohe Qualität der erzeugten Struktur sicherzustellen.It has proven to be beneficial when treating Stamping includes a cleaning of stamps. This makes it possible with a or a few stamps about many embossing cycles a high quality ensure the generated structure.
Um Beschädigungen der zu reinigenden Stempeloberfläche beim Reinigungsvorgang zuverlässig zu vermeiden, wird bei manchen Ausführungsformen ein Reinigungsfluid verwendet, welches so ausgewählt ist, dass an der Stempeloberfläche haftende Verunreinigungen, wie beispielsweise Reste der Prägesubstanz, mit Hilfe des Reinigungsfluids mechanisch und/oder chemisch gelöst werden können. Der Abtransport von Verunreinigungen in gelöster und/oder ungelöster Form kann ebenfalls mit Hilfe des Reinigungsfluids erreicht werden. Als Reinigungsfuide werden dabei insbesondere solche fließfähigen oder strömungsfähigen Substanzen verwendet, die in der Lage sind, die Verunreinigung chemisch und/oder mechanisch zu lösen.Around damage the stamp surface to be cleaned reliable during the cleaning process to avoid, in some embodiments, a cleaning fluid used, which is so selected is that on the stamp surface Adhesive impurities, such as residues of the embossing substance, be solved mechanically and / or chemically using the cleaning fluid can. The removal of impurities in dissolved and / or undissolved form can also be achieved with the help of the cleaning fluid. When Reinigungsfuide are in particular such flowable or flowable substances which are able to chemically and / or contaminate the contaminant mechanically to solve.
Wird die Reinigung mit Hilfe einer oder mehrerer Reinigungsflüssigkeiten durchgeführt, so können beispielsweise deionisiertes Wasser, vielfach destilliertes Aceton, N-Methyl-Pyrolidin (NMP) oder Mischungen mit diesen Substanzen verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch die Verwendung gasförmiger Reinigungsfluide möglich. Hier haben sich vor allem Ozon und ionisiertes Argon als wirksam zur Beseitigung von Prägesubstanz-Resten herausgestellt.Becomes cleaning with the help of one or more cleaning fluids carried out, so can for example deionized water, often distilled acetone, N-methyl-pyrolidine (NMP) or mixtures with these substances used become. Alternatively or in addition is also the use of gaseous Cleaning fluids possible. Here, especially ozone and ionized argon are effective for the removal of imprint substance residues exposed.
Es ist auch möglich, die zu reinigende Stempeloberfläche in ein Bad mit einer Reinigungsflüssigkeit einzutauchen, um Verunreinigungen zu lösen. Eine Reinigung mit Hilfe von Ultraschall ist ebenfalls möglich, wobei Ultraschall allein oder in Kombination mit anderen Reinigungsarten, beispielsweise mit der Eintauchreinigung oder einer thermischen Behandlung, eingesetzt werden kann.It is possible, too, the stamp surface to be cleaned immerse in a bath with a cleaning fluid to remove impurities to solve. A Cleaning with the help of ultrasound is likewise possible, whereby Ultrasound alone or in combination with other types of cleaning, For example, with the immersion cleaning or a thermal Treatment, can be used.
Die Reinigung kann eine Plasmareinigung umfassen. Hierzu kann beispielsweise Sauerstoff/Ozon verwendet werden, evtl. abgemischt mit Edelgasen, um die Reinigungswirkung und Aggressivität geeignet einzustellen.The Cleaning can include a plasma cleaning. For this purpose, for example Oxygen / ozone can be used, possibly mixed with noble gases, to adjust the cleaning effect and aggressiveness suitable.
Die Reinigung kann eine Kontaktreinigung umfassen, bei der die Stempeloberfläche mindestens teilweise mit einer festen, idealerweise jedoch nachgiebigen Reinigungsfläche einer Reinigungseinrichtung in Berührungskontakt gebracht wird. Dabei sind beschädigungsträchtige Wisch-, Bürst- oder Reibebewegungen zwischen Reinigungseinrichtung und Substratoberfläche möglichst zu vermeiden. Idealerweise ist die Reinigungsfläche der Reinigungseinrichtung so optimiert, dass ein Haftkontakt zwischen der Reinigungsoberfläche und den zu entfernenden Verunreinigungen möglich ist, so dass die Verunreinigungen nach Abziehen bzw. Trennung der Reinigungseinrichtung von der Stempeloberfläche von dieser abgehoben werden können. Die Reinigung kann ein Anpressen der Stempeloberfläche an eine plastisch und/oder elastisch nachgiebige, verunreinigungslösende Reinigungsoberfläche einer Reinigungseinrichtung umfassen. Als Reinigungseinrichtung kann ein Kissen oder eine Reinigungsfolie verwendet werden, beispielsweise eine Folie aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid (PVC), aus geeigneten Silikonen oder Polyvinylalkoholen.The Cleaning may include contact cleaning where the stamp surface is at least partially with a solid, but ideally compliant cleaning surface of a Cleaning device in touching contact is brought. These are damage-prone wiping, brushing or rubbing movements between cleaning device and substrate surface as possible to avoid. Ideally, the cleaning surface of the cleaning device optimized so that a bonding contact between the cleaning surface and the impurities to be removed is possible, so that the impurities after removal or separation of the cleaning device from the stamp surface of this can be lifted. The cleaning can be a pressing of the stamp surface to a plastic and / or elastically yielding, contaminant-dissolving cleaning surface of a Cleaning device include. As a cleaning device can a Cushion or a cleaning sheet can be used, for example a Polyethylene film, Polyvinyl chloride (PVC), of suitable silicones or polyvinyl alcohols.
Reinigungseinrichtungen, wie beispielsweise Reinigungsfolien, können zur Einmalreinigung verwendet werden, was eine besonders hohe Betriebsicherheit gewährleistet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine verwendete und gegebenenfalls kontaminierte Reinigungseinrichtung, beispielsweise einen Folienabschnitt, nach dem damit durchgeführten Reinigungsprozess zu reinigen und gegebenenfalls derart zu reaktivieren, dass mindestens eine weitere Verwendung möglich ist. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Verwendung einer umlaufenden Reinigungsfolie, bei der ein Reinigungsabschnitt nach der Stempelreinigung eine oder mehrere Reinigungs- und/oder Reaktivierungsstationen durchläuft, bevor der reaktivierte Folienabschnitt zur Stempelreinigung zurückgeführt wird.Cleaning equipment, such as cleaning films, can be used for disposable cleaning which guarantees a particularly high operational safety. Another possibility is a used and possibly contaminated Cleaning device, for example, a film section, after the carried out with it Clean cleaning process and, where appropriate, to reactivate, that at least one further use is possible. Especially advantageous Here is the use of a revolving cleaning film, at the one cleaning section after the stamp cleaning one or passes through several cleaning and / or reactivation stations before the reactivated film section is returned to the stamp cleaning.
Eine Kontaktreinigung ist weiterhin dadurch möglich, dass auf die Stempeloberfläche eine Schicht einer Reinigungssubstanz, beispielsweise Polyvinylalkohol, aufgebracht und diese Schicht anschließend nach Durchtrocknung und Aushärtung wieder abgezogen wird. Dabei bleiben Verunreinigungspartikel an dem ausgehärteten Schichtmaterial hängen und können vom Stempel abgezogen werden.A Contact cleaning is also possible by the fact that on the stamp surface a layer a cleaning substance, for example, polyvinyl alcohol applied and then this layer after drying and curing again is deducted. In this case, contamination particles remain attached to the cured layer material and can deducted from the stamp.
Die Reinigung kann eine Bestrahlung der Stempeloberfläche mit elektromagnetischer Strahlung zur Umwandlung von Verunreinigungsmaterial umfassen. Beispielsweise kann UV-Strahlung verwendet werden, um Reste von Prägesubstanz auszuhärten bzw. zu verspröden, um eine nachfolgende Ablösung zu erleichtern. Alternativ oder zusätzlich kann die Reinigung eine thermische Behandlung der Stempeloberfläche umfassen, um beispielsweise Verunreinigungen auszubacken und/oder zu verkohlen. Das Stempelmaterial muss den Temperaturzyklus bezüglich Formtreue vollreversibel durchlaufen können. Geeignet sind z.B. Zerodur M oder Quarzglas.The cleaning may include irradiation of the stamp surface with electromagnetic radiation to convert contaminant material. For example, UV radiation ver be used to harden or embrittle residues of imprinting substance to facilitate a subsequent detachment. Alternatively or additionally, the cleaning may include a thermal treatment of the stamp surface to, for example, spoil and / or char. The stamp material must be able to run through the temperature cycle with respect to form-true fully reversible. Suitable examples are Zerodur M or quartz glass.
Die Behandlung eines Stempels außerhalb der Arbeitsposition kann auch eine Stempeltemperierung, z.B. ein Vorheizen des Stempels umfassen, um ihn für einen thermisch unterstützten Prägeprozess auf die geeignete Arbeitstemperatur oder auf eine Temperatur nahe dieser Arbeitstemperatur zu bringen. Durch die Vorheizung kann die Verweildauer in der Arbeitsposition verringert und dadurch der Herstellungsprozess beschleunigt werden.The Treatment of a stamp outside the Working position can also be a stamp temperature, e.g. a preheat of the stamp include him for a thermally assisted one Embossing process on the appropriate working temperature or to a temperature close to it To bring working temperature. By preheating the residence time reduced in the working position and thereby the manufacturing process be accelerated.
Die Behandlung eines Stempels außerhalb der Arbeitsposition kann auch eine Speicherung bzw. Lagerung des Stempels umfassen, z.B. in einem Magazin oder einer anderen Speichereinrichtung.The Treatment of a stamp outside the Working position can also be a storage or storage of the stamp include, e.g. in a magazine or other storage device.
Eine Geometriekorrektur der Stempeloberfläche mittels ortsabhängiger Temperaturbeeinflussung kann zur Vermeidung oder Verminderung von Deformationen der Stempeloberfläche vorteilhaft eingesetzt werden. Solche Deformationen können sich nachteilig auf die Qualität der durch den Stempel auf dem Substrat erzeugten Struktur auswirken. Deformationen der Stempeloberfläche können eine Größenveränderung der gesamten Stempeloberfläche und/oder ortsabhängige Verzerrungen oder Verzeichnungen umfassen. Es kann daher sowohl eine über die ganze Stempeloberfläche gleichförmige als auch eine ortsabhängige bzw. ortsauflösende Temperaturbeeinflussung vorgesehen sein.A Geometry correction of the stamp surface by means of location-dependent temperature control may be advantageous for preventing or reducing deformations of the stamp surface be used. Such deformations can be detrimental to the quality affect the structure created by the stamp on the substrate. Deformations of the stamp surface can a change in size the entire stamp surface and / or location-dependent Include distortions or distortions. It can therefore both one over the whole stamp surface uniform as well as a location-dependent or spatially resolving Temperature influencing may be provided.
Eine Geometriekontrolle der Stempeloberfläche, insbesondere mit Hilfe einer Vermessung mit einer Echtzeit-Geometriekontrolleinheit, erlaubt eine schnelle und direkte Überprüfung der Stempelqualität. Erweist sich bei der Kontrolle der Geometrie der Stempel als zu stark deformiert, kann er gegebenenfalls ausgewechselt werden, oder es können Maßnahmen zur Geometriekorrektur eingeleitet werden.A Geometry control of the stamp surface, especially with help a measurement with a real-time geometry control unit allowed a quick and direct review of Stamp quality. If the control of the geometry proves to the stamp as too deformed, it can be replaced if necessary, or it can activities be initiated for geometry correction.
Die Geometriekontrolle und die Geometriekorrektur werden vorzugsweise zeitnah zum Prägeprozess durchgeführt, insbesondere an einem Stempel, der sich in seiner Arbeitsposition befindet.The Geometry control and geometry correction are preferred timely to the embossing process carried out, especially on a stamp, which is in its working position located.
Die Erfindung betrifft auch Stempel für die Stempellithografie und Verfahren zur Herstellung solcher Stempel.The The invention also relates to stamps for stamp lithography and Process for producing such stamps.
Um die Stempellithografie aktuell und in Zukunft kostengünstig einsetzen zu können, sollte es möglich sein, Strukturen mit typischen Strukturgrößen von weniger als 150 nm zu erzeugen. In diesem Bereich nehmen jedoch die Strukturdefekte bei der Stempellithografie stark zu. Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Oberflächenbeschaffenheit der Stempeloberfläche, die auch als aktive Stempelfläche bezeichnet werden kann, hierfür besonders kritisch ist. Dabei spielen mechanische Härte und Oberflächenmikrostruktur eine entscheidende Rolle.Around use the stamp lithography up-to-date and cost-effectively in the future to be able to it should be possible be, structures with typical feature sizes of less than 150 nm to create. In this area, however, take the structural defects strong in the stamp lithography. The inventors have found that the surface texture of the Stamp surface, which also acts as an active stamping surface can be designated, this is particularly critical. Mechanical hardness and surface microstructure play a role here a crucial role.
Zu vermeiden ist einerseits das Anbacken von Resten der Prägesubstanz an der Stempeloberfläche. Diese Gefahr nimmt zu, je kleiner die typischen Strukturbreiten sind und je extremer das Seiten-Höhen-Verhältnis (aspect ratio) der zu prägenden bzw. zu strukturierenden Strukturen ist. Ein typischer Defekt besteht darin, dass ein ganzer Strukturbereich am Stempel haften bleibt, z.B. anbackt, und dadurch von der zu strukturierenden Oberfläche abgehoben wird. Ein weiterer Defekt ist das Abheben von Strukturbereichen mit ungünstigem Seiten-Höhen-Verhältnis. Dieser Defekt äußert sich vor allem in einem Abbrechen der Struktur innerhalb der Prägesubstanz. Problematisch sind auch die sogenannten „Mäusezähnchen", die dazu führen, dass die zu bildenden Strukturen an ihren Strukturkanten aufgeraut bzw. „angefressen" erscheinen. Als eine Ursache hierfür wurden kleinste Partikel von Prägesubstanz identifiziert, die nach dem vorhergehenden Abhebe vorgang in den Ecken der Stempeloberfläche verbleiben und zum nächsten Prägevorgang übertragen werden können. Ein weiterer Fehler ist, dass die zu prägenden Strukturen nicht vollständig ausgebildet werden, so dass an Stelle gewünschter scharfer Kanten abgerundete Ecken entstehen. Dieser Fehler kann aufgrund eines unvollkommen ausgebildeten Negativbildes im Stempel entstehen oder durch eine Prägesubstanz, deren räumliche Auflösungsgrenze unterschritten wurde, da die langen Molekülketten der Prägesubstanz die exakte Ausformung von scharten Kanten verhindern. Diese und andere Probleme können mit erfindungsgemäßen Stempeln abgemildert oder vermieden werden.To On the one hand, avoid the caking of residues of the imprinting substance on the stamp surface. This danger increases, the smaller the typical structural widths are and the more extreme the page-height ratio (aspect ratio) of the to be coined or structures to be structured. A typical defect exists in that an entire structural area sticks to the stamp, e.g. caked, and thereby lifted off the surface to be structured becomes. Another defect is the lifting of structural areas with unfavorable Sites height ratio. This Defect manifests itself especially in a break off of the structure within the imprinting substance. Also problematic are the so-called "Mäusezähnchen", which cause the to be formed Structures roughened on their structural edges or appear "eaten" a cause for this smallest particles of imprinting substance were identified, the process after the previous Abhebe remain in the corners of the stamp surface and to the next Embossing be transferred can. Another mistake is that the structures to be embossed are not fully formed, so that in place desired sharp edges create rounded corners. This error can due to an imperfectly formed negative image in the stamp arising or by an imprinting substance, their spatial Below the resolution limit became, since the long molecular chains of the embossing substance prevent the exact formation of sharp edges. These and other problems can with stamps according to the invention be mitigated or avoided.
Eine Klasse erfindungsgemäßer Stempel zeichnet sich dadurch aus, dass die Stempeloberfläche eine geringe Oberflächenrauhigkeit aufweist oder zur gezielt leichteren Ablösbarkeit mikrostrukturiert ist und dass die Stempeloberfläche selbst im wesentlichen frei von Mikrorissen und das an die Stempeloberfläche angrenzende Material im wesentlichen frei von die Stempeloberfläche direkt erreichenden Mikrorissen ist. Durch eine geeignete Mikrostrukturierung der Oberfläche, z.B. eine wellenförmige oder genoppte Oberfläche mit einem Peak-to-Valley-Wert von unter 5nm, kann gegebenenfalls unter Nutzung des Lotuseffekts die Ablösbarkeit erhöht werden.A Class of inventive stamp records characterized in that the stamp surface has a low surface roughness has or microstructured for targeted ease of removability is and that the stamp surface itself substantially free of microcracks and adjacent to the stamp surface Material essentially free from the stamp surface directly reaching microcracks is. By a suitable microstructuring the surface, e.g. a wavy one or pimped surface with a peak-to-valley value of less than 5nm, may optionally the detachability can be increased by using the lotus effect.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Bereitstellung einer sehr glatten oder technisch gezielt strukturierten Stempeloberfläche in Verbindung mit der weitest gehenden Vermeidung von Mikrorissen an der Stempeloberfläche entscheidend zur Verminderung von Ausschuss beim Prägeprozess beiträgt. Dabei führt die Vermeidung von Mikrorissen dazu, dass extrem kleine Strukturen beim Prägevorgang nicht mehr so leicht abbrechen. Eine geringe Oberflächenrauhigkeit oder eine Oberflächenfeinstruktur mit Strukturgrößen deutlich unterhalb der Größe der Prägestrukturen können ebenfalls zu einem erleichterten Ablösen beitragen.The inventors have found that the provision of a very smooth or technically deliberately structured stamp surface in conjunction with the greatest possible avoidance of microcracks on the stamp surface contributes significantly to the reduction of rejects in the stamping process. The avoidance of microcracks means that extremely small structures no longer break off so easily during the embossing process. A low surface roughness or a surface fine structure with feature sizes well below the size of the embossed structures can also contribute to facilitated peeling.
In Versuchen konnte für die Stempeloberfläche eine mittlere Rautiefe Rt (peak-to-valley) von weniger als 0,7 nm (RMS) als vorteilhaft identifiziert werden. Die mittlere Mikrorisslänge sollte weniger als 150 nm, vorzugsweise weniger als 50 nm betragen. Dabei hat sich herausgestellt, dass weitgehend rissfreie Oberflächen dadurch erzeugt werden können, dass die zunächst hochgenau und formgetreu vorbearbeitete Stempeloberfläche in einem Ätzvorgang sehr tief abgeätzt wird. Dadurch können Mikrorisse sichtbar gemacht und es kann in der Folge solange fein, insbesondere feinoptisch, bearbeitet werden, bis ein im wesentlichen rissfreier Bereich erreicht ist.In experiments, an average depth of roughness R t (peak-to-valley) could be identified to be advantageous for the stamp surface area of less than 0.7 nm (RMS). The average microcracking length should be less than 150 nm, preferably less than 50 nm. It has been found that largely crack-free surfaces can be generated by the fact that the initially highly accurate and dimensionally pre-machined stamp surface is etched very deep in an etching process. As a result, micro-cracks can be visualized and it can be processed as fine as fine, especially fine-optical, until a substantially crack-free area is reached.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Stempel im Bereich der Stempeloberfläche eine sehr große mechanische Härte aufweist, wobei vorzugsweise Werte von mehr als 400, 500, 600 oder 700 kg/mm2 erreicht werden sollten. Offenbar wird hierdurch eine Formhaltigkeit der Substratoberfläche gefördert, die für einen störungsfreien Prägeprozess und insbesondere für die Vermeidung der oben genannten Fehler förderlich ist.It has also been found to be advantageous if the stamp has a very high mechanical hardness in the region of the stamp surface, wherein preferably values of more than 400, 500, 600 or 700 kg / mm 2 should be achieved. Obviously, this promotes a dimensional stability of the substrate surface which is conducive to a trouble-free embossing process and in particular to the avoidance of the abovementioned defects.
Bei manchen Ausführungsformen besteht der Stempel zumindest im Bereich der Stempeloberfläche aus einem Hartwerkstoff, der die oberflächennahe Härte bereitstellt. Der oberflächennahe Bereich kann beispielsweise aus kubischem oder hexagonalem Bornitrid, Siliziumcarbid, Korund, Diamant oder Borazon oder einer geeigneten Schwermetallverbindung bestehen.at some embodiments the stamp is made at least in the area of the stamp surface a hard material that provides the near-surface hardness. The near-surface Range can be made, for example, of cubic or hexagonal boron nitride, Silicon carbide, corundum, diamond or borazon or a suitable Heavy metal connection exist.
Es hat sich herausgestellt, dass neben der Werkstoffauswahl auch die Einstellung einer geeigneten Mikrostruktur des oberflächennahen Bereiches des Stempels die Prozesssicherheit erhöhen kann. Bei manchen Ausführungsformen besteht der Stempel zumindest im Bereich der Stempeloberfläche aus einem feinkristallinen Werkstoff, der eine mittlere Korngröße von weniger als 20% einer mittleren Strukturdimension der Stempeloberfläche aufweist. Dementsprechend kann es sich um ein nanokristallines Material handeln, wobei typische mittlere Korngrößen im Bereich von 5 nm bis 20 nm vorteilhaft sein können. Bei solchen Werkstoffen kann die feinkristalline Struktur bzw. die hohe Dichte von Korngrenzen und anderen Kristalldefekten zu einer großen Festigkeit und Härte des Materials beitragen.It has been found that in addition to the selection of materials and the Setting a suitable microstructure of the near-surface Area of the stamp can increase the process reliability. In some embodiments If the stamp is at least in the area of the stamp surface of a fine crystalline material having a mean grain size of less than 20% of a mean structural dimension of the stamp surface. Accordingly it may be a nanocrystalline material, with typical mean particle sizes in the range from 5 nm to 20 nm may be advantageous. For such materials can the fine crystalline structure or the high density of grain boundaries and other crystal defects to a high strength and hardness of Contribute material.
Es sind auch Ausführungsformen vorgesehen, bei denen der Stempel zumindest im Bereich der Stempeloberfläche aus einem amorphen Werkstoff besteht, insbesondere aus einem amorphen Metallwerkstoff. Auch hierdurch sind defektfreie Stempeloberflächen hoher Härte und geringer Oberflächenrauhigkeit möglich. Auch Gläser, wie Quarzglas, sind verwendbar. Günstige Oberflächeneigenschaften können auch mit schichtstrukturiertem Quarzglas erzielt werden, das durch Verbrennen von Silan mit Sauerstoff oder Siliziumtetrachlorid mit Sauerstoff zu SiO2 herstellbar ist.Embodiments are also provided in which the stamp, at least in the region of the stamp surface, consists of an amorphous material, in particular of an amorphous metal material. This also makes defect-free stamp surfaces of high hardness and low surface roughness possible. Even glasses, such as quartz glass, are usable. Favorable surface properties can also be achieved with layer-structured quartz glass which can be produced by burning silane with oxygen or silicon tetrachloride with oxygen to SiO 2 .
Der Stempel kann zumindest im Bereich der Stempeloberfläche aus einem einkristallinen Werkstoff bestehen, wodurch eine geringe Dichte von Defekten möglich ist.Of the Stamp can look at least in the area of the stamp surface a single crystal material, whereby a low density of defects possible is.
Der Stempel kann aus einem einzigen Materialblock hergestellt sein, der den Stempelkörper und die daran ausgebildete Stempeloberfläche bildet. Manche Ausführungsformen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Stempel einen Stempelkörper hat, der im Bereich der Stempeloberfläche eine Beschichtung trägt, die mindestens einen Teil der Stempeloberfläche bildet. Es kann sich insbesondere um eine verschleißresistente Beschichtung (Verschleißschicht) handeln. Die Verwendung einer solchen Beschichtung macht es möglich, die Eigenschaften des Stempels im Bereich nahe der Stempeloberfläche unabhängig vom Material des Stempelkörpers zu optimieren.Of the Stamp can be made from a single block of material, the die body and forms the stamp surface formed thereon. Some embodiments The invention are characterized in that the stamp a stamp body has a coating in the area of the stamp surface, the forms at least part of the stamp surface. It may be particular a wear-resistant Coating (wear layer) act. The use of such a coating makes it possible to change the properties the stamp in the area near the stamp surface regardless of the material of the punch body optimize.
Bei manchen Ausführungsformen besteht die Beschichtung aus einem Hartwerkstoff, um unabhängig vom Material des Stempelkörpers eine Stempeloberfläche hoher Härte bereitzustellen. Die Beschichtung kann beispielsweise aus einem feinkristallinen Diamantwerkstoff, einem Hartwerkstoff mit Schwermetallverbindungen, Siliziumcarbid, Bornitrid, Borazon oder anderen Hartwerkstoffen oder Kombinationen aus diesen Materialien bestehen. Die Beschichtung kann aus einem feinkristallinen Material bestehen, dessen mittlere Korngröße wie oben ausgeführt klein gegen die typische Strukturgröße der Stempeloberfläche ist.at some embodiments the coating consists of a hard material, in order to be independent of Material of the stamp body a stamp surface high hardness provide. The coating can for example consist of a fine crystalline diamond material, a hard material with heavy metal compounds, Silicon carbide, boron nitride, borazon or other hard materials or combinations of these materials. The coating can consist of a finely crystalline material whose middle Grain size as above accomplished small against the typical structure size of the stamp surface is.
Ist ein Stempel für die Verwendung bei der lithografischen Stempelbelichtung vorgesehen, so ist es bevorzugt, wenn die Beschichtung eine derart geringe Schichtdicke aufweist, dass die Beschichtung für das bei der Belichtung verwendete Licht mindestens teilweise transparent ist, so dass eine Belichtung durch die Beschichtung hindurch möglich ist. Als Material für den Stempelkörper können z.B. Werkstoffe wie Zirkondioxid (ZrO2), Aluminiumoxid (Al2O3), Lanthanfluorid (LaF3) oder Hafniumdioxid (HfO2) in einkristalliner Form verwendet werden. Neben diesen transparenten Materialien, von denen insbesondere LaF3 im UV-Wellenlängenbereich sehr gut lichtdurchlässig ist, sind besonders für Stempellithografieverfahren, die ohne Belichtungsprozess arbeiten, auch lichtundurchlässige Materialien möglich. Die Verwendung von sehr harten Verbindungen wie Siliziumcarbid (SiC), Borcarbid (B18C2) bzw. (B24C), von Diamant sowie von Mischkristallen, z.B. ZrO2/HfO2, HfO2/Y2O3 oder ZrO2/Y2O3 für den Stempelkörper und/oder eine Beschichtung hat sich ebenfalls als vorteilhaft herausgestellt.If a stamp is intended for use in the lithographic stamp exposure, it is preferred if the coating has such a small layer thickness that the coating for the light used in the exposure is at least partially transparent, so that an exposure through the coating is possible is. As material for the stamp body, for example, materials such as zirconium dioxide (ZrO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), lanthanum fluoride (LaF 3 ) or hafnium dioxide (HfO 2 ) in a crystalline form can be used. In addition to these transparent materials, of which in particular LaF 3 is very well transparent in the UV wavelength range, opaque materials are also possible, especially for stamp lithography methods which work without an exposure process. The use of very hard compounds such as silicon carbide (SiC), boron carbide (B 18 C 2 ) or (B 24 C), diamond and mixed crystals, such as ZrO 2 / HfO 2 , HfO 2 / Y 2 O 3 or ZrO 2 / Y 2 O 3 for the punch body and / or a coating has also been found to be advantageous.
Besteht der Stempelkörper und/oder eine Beschichtung desselben im wesentlichen aus einem Material mit einem linearen Ausdehnungs koeffizienten von weniger als 2,5·10–6, vorzugsweise von weniger als 1,0·10–6, so können Deformationen des Stempels bzw. der Beschichtung durch äußere Einflüsse wie z.B. Temperaturschwankungen weitgehend vermieden werden. Verwendbar sind z.B. Glaskeramik oder Quarzglas.If the stamper body and / or a coating thereof consists essentially of a material having a linear expansion coefficient of less than 2.5 × 10 -6 , preferably less than 1.0 × 10 -6 , deformations of the stamper or of the stamper may occur Coating by external influences such as temperature fluctuations are largely avoided. Usable are, for example, glass ceramic or quartz glass.
Bei der Auslegung der Topographie der Stempeloberfläche wurde bei manchen Ausführungsformen darauf geachtet, dass die Stempeloberfläche eine der Strukturierung folgende Trennung des Stempels von der Prägesubstanz erleichtert. Hierzu hat ein Stempel bevorzugter Ausführungsformen eine Stempelstruktur mit einer Vielzahl von Ausnehmungen und Vorsprüngen, die im Bereich von Flankenflächen ineinander übergehen, wobei mindestens ein Teil der Flankenflächen einen positiven Flankenwinkel mit einer Stempelebene einschließt. Als positiver Flankenwinkel wird hier ein von 90° abweichender Winkel zwischen einer Flanke und einer Stempelebene verstanden, der dazu führt, dass der Flankenbereich bei Betrachtung des Stempels von der Prägeseite sichtbar ist. Insbesondere ist darauf zu achten, dass keine der Flankenflächen einen negativen Flankenwinkel hat, womit Hinterschneidungen vermieden werden. Günstige positive Flankenwinkel können im Bereich zwischen 89° und 80° liegen.at the design of the topography of the stamp surface has been used in some embodiments made sure that the stamp surface is one of the structuring the following separation of the stamp from the embossed substance facilitates. Has to do this a stamp of preferred embodiments a Stamping structure with a variety of recesses and protrusions, the in the area of flank surfaces merge, wherein at least a portion of the flank surfaces have a positive flank angle including a stamp plane. As a positive flank angle here is a deviating from 90 ° Understood angle between a flank and a punch plane, which leads that the flank area when looking at the stamp from the embossing side is visible. In particular, care must be taken that none of the flank surfaces has a negative flank angle, which avoided undercuts become. Cheap positive flank angles can in the range between 89 ° and 80 °.
Eine besondere Ausführungsform eines Stempels zeichnet sich dadurch aus, dass er mindestens teilweise aus einem piezoelektrischen Material besteht, welches derart dimensioniert ist, dass mindestens ein Teil einer Hubbewegung der Stempeloberfläche bei einem Prägevorgang durch Steuerung eines an das piezoelektrische Material anzulegenden elektrischen Feldes erzeugbar ist. Der Prägestempel selbst kann also durch externe elektrische Signale zu einer Dimensionsänderung veranlasst werden, die zur Prägebewegung beiträgt oder durch die die vollständige Prägebewegung der Stempeloberfläche herbeigeführt werden kann. In diesem Fall kann ein gesonderter Antrieb zum Absenken und Anheben des Stempels entfallen und die Stempellithografievorrichtung kann sehr einfach aufgebaut sein. Als Stempelmaterial hierfür kommt beispielsweise kristallines Quarz oder ein anderer Ionenkristall-Werkstoff oder Kombinationen aus mehreren Werkstoffen in Betracht. Es ist vorteilhaft, wenn das aktive piezoelektrische Material, welches durch den Piezoeffekt verschoben wird, nicht unmittelbar im Bereich der Prägeoberfläche liegt.A special embodiment A stamp is characterized by being at least partially consists of a piezoelectric material, which dimensions such is that at least part of a stroke movement of the stamp surface at an embossing process by controlling an electrical to be applied to the piezoelectric material Field is generated. The die itself can therefore change the external dimensions of the electrical signals be induced to emboss the movement contributes or by the the complete stamping movement the stamp surface are brought about can. In this case, a separate drive for lowering and Lifting of the stamp omitted and the stamp lithograph device can be very simple. As stamp material comes for this For example, crystalline quartz or other ionic crystal material or combinations of several materials into consideration. It is advantageous when the active piezoelectric material, which is shifted by the piezoelectric effect, not directly in the area the embossing surface is located.
Weist der Stempel Temperaturmesselemente und/oder Temperierungsmittel zur Temperaturmessung und/oder Temperaturregelung des Stempels auf, so kann festgestellt werden, ob der Stempel einen für die Stempellithographie vorteilhaften Temperaturbereich verlässt und gegebenenfalls können Gegenmaßnahmen ergriffen werden, z.B. indem die Stempeltemperatur mit Hilfe der Temperierungsmittel in den für den Prägevorgang vorteilhaften Temperaturbereich zurückgeführt wird. Die Messelemente und die Temperierungsmittel lassen sich somit als Sensoren bzw. Aktuatoren in einem Temperaturregelkreis verwenden.has the stamp temperature measuring elements and / or tempering for temperature measurement and / or temperature control of the stamp, so it can be determined if the stamp one for the stamp lithograph Advantageous temperature range leaves and, where appropriate, countermeasures be taken, e.g. by using the stamping temperature with the help of Temperierungsmittel in the for the embossing process advantageous temperature range is returned. The measuring elements and the temperature control can thus be used as sensors or actuators use in a temperature control loop.
Werden die Temperaturmesselemente und/oder Temperierungsmittel in das Stempelmaterial durchlaufenden Kanälen angebracht, so sind diese von außen leicht zugänglich. Dies kann insbesondere eine Verkabelung der Messelemente bzw. Temperierungsmittel wesentlich erleichtern.Become the temperature measuring elements and / or tempering in the stamp material continuous channels attached, so they are easily accessible from the outside. This can in particular be a wiring of the measuring elements or tempering much easier.
Wird als Temperierungsmittel eine durch die Kanäle leitbare Flüssigkeit oder ein Gas eingesetzt, so können die Kanäle besonders vorteilhaft für eine Temperaturbeeinflussung genutzt werden. Der bautechnische Aufwand für die Realisierung der Temperierungsmittel ist in diesem Fall gering.Becomes as tempering a liquid which can be conducted through the channels or a gas used, so can the channels especially advantageous for a temperature influence can be used. The construction effort for the Realization of the tempering is low in this case.
Zur ortsauflösenden, lokalen Temperaturregelung des Stempels können jeweils ein Temperierungsmittel und ein Temperaturmesselement zur Bildung eines Temperaturregelelements dicht nebeneinander platziert sein, wobei die Temperaturregelelemente den Stempel in einer im wesentlichen rasterförmigen Anordnung überdecken können. Hierdurch kann eine ortsabhängige Temperaturregelung des Stempels erfolgen, und zwar indem die lokal über die Temperaturmesselemente bestimmte Temperatur mit einem lokalen Sollwert verglichen und mit den Temperierungsmitteln an diesen angeglichen wird. Die im wesentlichen rasterförmige Anordnung stellt einerseits sicher, dass ein großer Teil des Stempels gleichförmig von der Temperaturregelung erfasst wird und andererseits erleichtert eine solche Anordnung das Einbringen der Temperaturregelelemente in das Stempelmaterial, da diese z.B. in den oben beschriebenen Kanälen angeordnet werden können.to position-sensitive, local temperature control of the stamp can each have a tempering agent and a temperature sensing element for forming a temperature control element be placed close to each other, with the temperature control elements Cover the stamp in a substantially grid-shaped arrangement can. This can be a location-dependent Temperature control of the punch is done, by the local over the temperature measuring elements certain temperature compared with a local setpoint and with the tempering is matched to this. The essentially grid-like On the one hand, arrangement ensures that a large part of the stamp is uniform from the temperature control is detected and on the other hand facilitated such an arrangement, the introduction of the temperature control elements into the stamp material, since these are e.g. in the above channels can be arranged.
Weist der Stempel eine für infrarote Strahlung intransparente Schicht auf, so absorbiert diese eine von einer Lichtquelle in diesem Spektralbereich ausgesandte Strahlung. Die Strahlungsabsorption führt zu einer Erwärmung der Schicht, so dass diese für eine Temperaturregelung des Stempels verwendet werden kann. Derartige Schichten können durch gezielte Implantation von Ionen in das Stempelmaterial hergestellt werden.If the stamp has a layer that is not transparent to infrared radiation, then it absorbs a radiation emitted by a light source in this spectral range. The radiation absorption leads to a heating of the layer, so that it can be used for a temperature control of the stamp. Such layers can be produced by targeted implantation of ions in the stamp material.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Stempels, insbesondere eines Stempels für die Stempellithografie mit einer typischen Strukturdimension von weniger als 250 nm, wobei der Stempel einen Stempelkörper mit einer dreidimensional strukturierten Stempeloberfläche zur Erzeugung eines dreidimensionalen Stempelabdruckes in einer auf einem Substrat angeordneten Schicht einer Prägesubstanz aufweist. Hierzu wird der Stempelkörper derart bearbeitet, dass die Stempeloberfläche eine für eine Ablösung von der Prägesubstanz nach Erzeugung eines Stempelabdruckes optimierte Oberflächentopographie aufweist und ein an die Stempeloberfläche angrenzendes Material im wesentlichen frei von zur Stempeloberfläche reichenden Mikrorissen ist.The Invention also relates to a method for producing a stamp, in particular a stamp for the stamp lithograph with a typical structural dimension of less than 250 nm, the stamp having a stamp body with a three-dimensionally structured stamp surface for the production a three-dimensional stamp imprint on a substrate arranged layer of an embossing substance having. For this purpose, the stamp body is processed in such a way that the stamp surface one for a replacement of the imprinting substance Optimized surface topography after producing a stamp impression and a material adjacent to the stamp surface material substantially free from the stamp surface reaching microcracks is.
Mit der Durchführung eines solchen Verfahrens zur Herstellung eines Stempels soll einerseits sichergestellt werden, dass bei einem Prägevorgang möglichst wenige Rückstände der Prägesubstanz an der Stempeloberfläche zurückbleiben, und andererseits, dass bei der dreidimensionalen Strukturierung der Stempeloberfläche eine möglichst genaue Entsprechung einer vorgegebenen dreidimensionalen Struktur erzeugt werden kann. Letzteres ist nur dann erreichbar, wenn die Stempeloberfläche nur eine geringe Zahl von Mikrorissen aufweist, da anderenfalls die mit Strukturen typischerweise unterhalb von 250 nm dreidimensional strukturierte Stempeloberfläche bereits vor dem ersten Prägevorgang eine gegebenenfalls nicht zu vernachlässigende Zahl von Strukturfehlern enthält.With the implementation Such a method for producing a stamp is intended on the one hand be ensured that in a stamping process as few residues of the embossing substance on the stamp surface stay behind and on the other hand, that in the three-dimensional structuring of stamp surface one possible exact correspondence of a given three-dimensional structure can be generated. The latter can only be achieved if the stamp surface has only a small number of microcracks, otherwise the with structures typically below 250 nm three-dimensional textured stamp surface already before the first embossing process an optionally not insignificant number of structural errors contains.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Stempels umfasst eine hochgenaue und formgetreue Vorbearbeitung einer im wesentlichen ebenen Stempelfläche, ein so tiefes Abätzen der Stempelfläche in einem nachfolgenden Ätzvorgang, bis ein im wesentlichen mikrorissfreier Bereich erreicht ist und die anschließende Erzeugung einer dreidimensionalen Stempeloberfläche. Bei Verwendung eines solchen Verfahrens ist die Entstehung von Fehlern aufgrund von Mikrorissen bei der Herstellung der dreidimensionalen Stempelfläche stark vermindert.One Advantageous method for producing a stamp comprises a highly accurate and faithful preprocessing of a substantially flat stamp surface, such a deep etching the stamp area in a subsequent etching process, until a substantially micro-crack-free area is reached and the subsequent one Creation of a three-dimensional stamp surface. When using such Process is the emergence of errors due to microcracks strong in the production of the three-dimensional stamp surface reduced.
Wird das Stempelmaterial bei einem erfindungsgemäßen Verfahren durch mechanische Bearbeitung, insbesondere durch Walken und/oder Hämmern in seiner Struktur verändert, so dass die Härte und Festigkeit des Materials zunimmt und/oder die Mikrorisslänge abnimmt, kann einerseits beim Einprägen der Stempeloberfläche auf dem Substrat ein präziser Abdruck der Stempeloberfläche erzeugt werden, da die Stempeloberfläche aufgrund ihrer großen Härte beim Prägevorgang nicht wesentlich deformiert wird. Andererseits wird durch die geringe Mikrorisslänge die Erzeugung von Strukturfehlern größeren Ausmaßes auf der Stempeloberfläche vermieden. Ein mechanisches Bearbeitungsverfahren ist außerdem mit relativ geringem Aufwand durchzuführen.Becomes the stamp material in a method according to the invention by mechanical Processing, in particular by walking and / or hammering in its structure changed, so the hardness and Strength of the material increases and / or the microcracking length decreases, on the one hand when impressing the stamp surface on the substrate a more precise Imprint of the stamp surface be generated because the stamp surface due to their great hardness embossing process is not significantly deformed. On the other hand, due to the low micro crack length Generation of structural defects of greater magnitude the stamp surface avoided. A mechanical processing method is also available to carry out relatively little effort.
Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung eines Stempels wird dieser mittels Laserscantechnik strukturiert.at an advantageous method for producing a stamp is this structured by means of laser scanning technology.
Die Erfindung betrifft auch ein feinstrukturiertes Bauteil, insbesondere ein Halbleiter-Bauelement, welches mit einem Verfahren gemäß der Erfindung und/oder unter Verwendung mindestens eines Stempels gemäss der Erfindung hergestellt wurde. Ein solches feinstrukturiertes Bauteil weist aufgrund des Einsatzes eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Stempels eine hohe Qualität der eingeprägten Oberflächenstruktur auf und ist kostengünstig herzustellen.The The invention also relates to a finely structured component, in particular a semiconductor device, which with a method according to the invention and / or produced using at least one stamp according to the invention has been. Such a finely structured component has due to the use a method according to the invention or Stamp a high quality the embossed surface structure on and is inexpensive manufacture.
Die
Erfindung betrifft auch eine Stempellithografievorrichtung zur Erzeugung
einer Struktur auf einem Substrat mit Hilfe mindestens eines Stempels. Die
Vorrichtung umfasst:
einen Rahmen;
mindestens eine an
dem Rahmen angebrachte Stempelhalteeinrichtung zum Halten mindestens
eines Stempels in einer Arbeitsposition;
eine an dem Rahmen
angeordnete Substrathalteeinrichtung zum Halten mindestens eines
Substrates; und
eine Stempelwechseleinrichtung zum automatischen Auswechseln
von Stempeln aus der Arbeitsposition und zum automatischen Einwechseln
von Stempeln in die Arbeitsposition.The invention also relates to a stamp lithography apparatus for producing a structure on a substrate by means of at least one stamp. The device comprises:
a frame;
at least one stamp holding device attached to the frame for holding at least one stamp in a working position;
a substrate holding device arranged on the frame for holding at least one substrate; and
a punch changing device for automatic replacement of punches from the working position and for automatic replacement of punches in the working position.
Die Stempelhalteeinrichtung sollte so konstruiert sein, dass das Einwechseln und Auswechseln von Stempeln, z.B. das Ankoppeln eines Stempels an der Stempelhalteeinrichtung und die Abnahme bzw. ein Entkoppeln von Stempeln von der Stempelhalteeinrichtung ohne manuelle Unterstützung eines Bedieners möglich ist. Es gibt Ausführungs formen, bei denen die Stempelhalteeinrichtung als Klemmeinrichtung ausgebildet ist, um einen oder mehrere Stempel kraftschlüssig bzw. reibschlüssig zu halten. Hierzu können beispielsweise geeignete Klemmfedern vorgesehen sein. Die Stempelhalteeinrichtung kann auch Rastmittel zum kraft- und formschlüssigen Halten mindestens eines Stempels haben. Stempelhalteeinrichtungen mit mindestens einem Magnethalter zum Halten eines Stempels mit Hilfe magnetischer Kräfte sind ebenfalls möglich. Hierbei können sowohl Permanentmagnete, als auch schaltbare elektromagnetische Magnethalter verwendet werden. Während die Verwendung von Permanentmagneten einen besonders einfachen Aufbau begünstigt, kann durch das Ein- und Ausschalten magnetischer Haltekräfte bei Elektromagneten die beim Einwechseln und Auswechseln von Stempeln auf die Stempelhalteeinrichtung ausgeübte Kraft minimiert werden.The punch holder should be designed so that the replacement and replacement of punches, for example the coupling of a punch to the punch holder and the removal or decoupling of punches from the punch holder is possible without manual assistance of an operator. There are forms of execution, in which the punch holding device is designed as a clamping device to hold one or more stamp non-positively or frictionally. For this purpose, for example, suitable clamping springs may be provided. The stamp holding device may also have locking means for non-positive and positive holding at least one stamp. Stamp holding devices with at least one magnet holder for holding a stamp by means of magnetic forces are also possible. In this case, both permanent magnets, as well as switchable electromagnetic magnet holder can be used. While the use of Per Manentmagneten favors a particularly simple structure, can be minimized by the switching on and off of magnetic holding forces in electromagnets the force exerted when replacing and replacing stamps on the stamp holder force.
Einer Halterung mit Hilfe von Fluiddruck, d.h. Unterdruck oder Überdruck, der gegebenenfalls schaltbar ist, ist ebenfalls möglich. Beispielsweise kann die Stempelhalteeinrichtung als Unterdruckhalter bzw. Vakuumhalter ausgebildet sein, wozu an der Stempellithografieanlage eine geeigneter Unterdruckerzeuger, beispielsweise eine Saugpumpe vorgesehen sein kann. Die Stempelhalteeinrichtung kann mindestens ein beweglich gelagertes Halteelement aufweisen, das zwischen einer Arretierkonfiguration zum Festhalten des Stempels an der Stempelhalteeinrichtung und einer Freigabekonfiguration zum Freigeben eines Stempels beweglich ist. Das Halteelement kann beispielsweise linear verschiebbar oder verschwenkbar sein. Bei geeigneter Anbringung einer Federkraft an einem solchen Halteelement kann die Stempelhalteeinrichtung auch als Schnappvorrichtung ausgebildet sein, die besonders in der Arretierkonfiguration einen sicheren, spielfreien Halt eines Stempels an der Stempelhalteeinrichtung ermöglicht. Es sind auch Kombinationen unterschiedlicher Halteeinrichtungen möglich. Beispielsweise kann die Stempelhalteeinrichtung einen oder mehrere elektromag netische oder permanentmagnetische Halter umfassen, um einen angebrachten Stempel magnetisch festzuhalten, sowie ein bewegliches Halteelement, um über einen Formschluss den Stempel gegen Verlagerung oder Ablösen zu sichern, auch wenn die auf den Stempel wirkenden Kräfte ausreichen würden, die magnetische Haltekraft zu überwinden.one Support by means of fluid pressure, i. Negative pressure or overpressure, which is optionally switchable, is also possible. For example, can the stamp holding device as a vacuum holder or vacuum holder be formed, including at the stamp lithographic system a suitable Vacuum generator, be provided for example a suction pump can. The stamp holder may be at least one movable Have stored holding element, which between a locking configuration for Holding the stamp on the stamp holder and a Release configuration for releasing a punch is movable. The retaining element can, for example, be linearly displaceable or pivotable be. With appropriate attachment of a spring force to such Retaining element, the stamp holder as a snap device be formed, especially in the locking configuration a safe, backlash-free grip of a stamp on the stamp holder allows. There are also combinations of different holding devices possible. For example, the stamp holding device one or more electromag netic or permanent magnetic holders include to to magnetically hold an attached stamp, as well as a moving stamp Holding element to over a form fit to secure the stamp against displacement or detachment, even if the forces acting on the stamp were sufficient, the overcome magnetic holding force.
Es ist auch möglich, die Stempelwechseleinrichtung so zu konstruieren, dass sie gleichzeitig als Stempelhalteeinrichtung dienen kann. Dann kann eine gesonderte Stempelhalteeinrichtung entfallen.It is possible, too, to design the stamp changing device so that it simultaneously can serve as a stamp holder. Then a separate Piston holding device omitted.
Die Stempelwechseleinrichtung sollte einen schnellen und sicheren Wechsel von Stempeln zwischen ihrer Arbeitsposition und einer außerhalb der Arbeitsposition liegenden Aussensposition ermöglichen, die als Ausgangspunkt für eine Behandlung bzw. Bearbeitung von Stempeln außerhalb des Produktionsprozesses verstanden werden kann. Die Stempelwechseleinrichtung kann einen einachsig oder mehrachsig gelagerten Stempelmanipulator zum Halten und Bewegen mindestens eines Stempels zwischen Arbeitsposition und Aussensposition umfassen. Der Stempelmanipulator kann beispielsweise als Greifarm ausgebildet sein, der einen Stempel ergreift und hält. Dabei ist der Begriff des „Greifens" weit auszulegen und umfasst unterschiedliche Arten von Ankopplung eines Stempels an den Stempelmanipulator. Neben einer aktiven Greifbewegung mit Hilfe beweglicher Greifglieder sind auch andere Möglichkeiten des Greifens und Haltens vorgesehen, beispielsweise mit Hilfe eines dauermagnetischen oder elektromagnetischen Feldes, mit Hilfe mechanischer Federkräfte, mit Hilfe von Fluiddruck (Überdruck oder Unterdruck) von Gasen oder Flüssigkeiten, mit Hilfe von mechanischen Einrichtungen, die eine formschlüssige Halterung ermöglichen (beispielsweise Klappvorrichtung) oder auf andere Weise. Prinzipiell können sämtliche auch für die Stempelhalterung an der Prägevorrichtung vorgesehen Möglichkeiten auch zum Halten und gegebenenfalls Greifen eines Stempels durch die Stempelwechseleinrichtung vorgesehen sein.The Stamp changing device should have a quick and safe change of punches between their working position and an outside allow the working position lying outside position, as a starting point for a treatment or processing of stamps outside the production process can be understood. The stamp changing device can a uniaxial or multiaxial bearing stamp manipulator for holding and moving at least one stamp between working position and Outsourcing include. The stamp manipulator can, for example be designed as a gripping arm, which grips and holds a stamp. there the term "gripping" should be interpreted broadly and includes different types of coupling of a stamp to the stamp manipulator. In addition to an active gripping movement with Help of movable gripping members are also other possibilities gripping and holding provided, for example by means of a permanent magnetic or electromagnetic field, using mechanical Spring forces, with the help of fluid pressure (overpressure or negative pressure) of gases or liquids, with the help of mechanical Facilities that have a form-fitting Allow bracket (For example, folding device) or otherwise. in principle can all also for the punch holder on the embossing device provided possibilities too for holding and possibly gripping a stamp by the stamp changing device be provided.
Bei manchen Ausführungsformen ist die Stempelwechseleinrichtung so ausgebildet, dass der in die Arbeitsposition bewegte Stempel durch die Stempelwechseleinrichtung freigegeben werden kann, um seine Arbeitsbewegung unabhängig bzw. losgelöst von der Stempelwechseleinrichtung auszuführen. Es ist auch möglich, dass die Stempelwechseleinrichtung so ausgestaltet ist, dass sie während der Arbeitsbewegung des Stempels in Eingriff mit dem Stempel bleibt und auf diese Weise die Arbeitsbewegung „mitmacht". Hierzu kann die Stempelwechseleinrichtung zur elastisch nachgiebigen Halterung des Stempels ausgebildet sein, beispielsweise indem der Stempel federnd im Stempelwechsler bzw. Stempelmanipulator gehalten ist. Ist eine solche Stempelwechseleinrichtung vorgesehen, kann eine gesonderte Stempelhalteeinrichtung entfallen.at some embodiments the stamp changing device is designed so that in the Working position moving stamp through the punch changing device can be released to his work independently or detached from the Stamp change device to perform. It is also possible, that the stamp changing device is designed so that they during the Working movement of the punch remains in engagement with the punch and in this way "join in" the work movement be designed for elastically resilient mounting of the punch for example, by the punch resiliently in the punch changer or stamp manipulator is held. Is such a punch change device provided, can account for a separate punch holder.
Es gibt Ausführungsformen von Stempelwechseleinrichtungen, die nur eine einzige Stempelaufnahme haben, um z.B. computergesteuert nach Art eines Roboters Stempelmanipulationen zu ermöglichen. Es gibt auch Ausführungsformen, bei denen die Stempelwechseleinrichtung mindestens zwei Stempelaufnahmen hat. Hierdurch ist es möglich, die Arbeitsbewegungen beim Auswechseln eines Stempels und Einwechseln des nächsten Stempels mit Hilfe einer einzigen Stempelwechseleinrichtung gleichzeitig ablaufen zu lassen. Beispielsweise kann die Stempelwechseleinrichtung als Linearwechsler ausgebildet sein, der über eine geradlinige Linearbewegung wechselweise verschiedene Stempelaufnahmen zum Bereich der Arbeitsposition bzw. zur Außenposition führt. Bei anderen Ausführungsformen sind Karusselleinrichtungen bzw. Revolvereinrichtungen mit mindestens zwei Stempelaufnahmeeinrichtungen vorgesehen, um einen Stempelwechsel mit Hilfe einer Drehbewegung durchzuführen. Hierdurch ist eine besonders hohe Wechselgeschwindigkeit möglich. Es sind sowohl planare bzw. ebene, als auch gekrümmte Einrichtungen möglich. Stempelwechseleinrichtungen mit mindestens zwei Stempelaufnahmen sind besonders günstig für einen Tandembetrieb, bei dem ein Stempel bei der Produktion genutzt wird, während sich ein im wesentlichen identischer Stempel in der Außenposition befinden kann, um entweder dort oder nach einem weiteren Transfervorgang an anderer Stelle, z.B. gereinigt, inspiziert oder abgelegt wird.There are embodiments of stamp changing devices that have only a single punch holder, for example, to enable computer-controlled robotic stamp manipulation. There are also embodiments in which the stamp changing device has at least two stamp recordings. This makes it possible to run the working movements when replacing a punch and replacing the next punch with the help of a single stamp changing device simultaneously. For example, the stamp changing device can be designed as a linear changer, which alternately leads different stamp impressions to the region of the working position or to the outer position via a linear linear movement. In other embodiments, carousel devices or turret assemblies with at least two punch receiving devices are provided in order to carry out a punch change by means of a rotary movement. As a result, a particularly high change speed is possible. There are both planar or flat, as well as curved facilities possible. Stamp changing devices with at least two stamp recordings are particularly favorable for a tandem operation in which a stamp during production is used, while a substantially identical stamp can be in the outer position to either there or after another transfer process elsewhere, for example, cleaned, inspected or stored.
Der Stempellithografievorrichtung kann mindestens eine Reinigungseinrichtung und/oder mindestens eine Inspektionseinrichtung zugeordnet sein.Of the Stamp lithography apparatus may include at least one cleaning device and / or at least one inspection device assigned.
Der Stempellithografievorrichtung kann mindestens eine Speichereinrichtung, z.B. ein Magazin, zugeordnet sein, die eine Vielzahl von Speicherplätzen für Stempel aufweist. Die Speichereinrichtung kann so angeordnet sein, dass sie direkt von der Stempelwechseleinrichtung erreicht werden kann, um Stempel einzuführen oder zu entnehmen. Es ist auch eine entfernte Anordnung möglich, wobei dann zwischen der Stempelwechseleinrichtung und dem Magazin ein geeigneter Transfer vorgesehen ist, beispielsweise mit Hilfe eines Förderbandes oder dergleichen.Of the Stamp lithography apparatus may include at least one memory device, e.g. a magazine, assigned to a variety of storage spaces for stamps having. The memory device may be arranged such that They can be achieved directly from the stamp changing device to Introduce stamp or to be taken. It is also a remote arrangement possible, where then between the stamp change device and the magazine suitable transfer is provided, for example by means of a conveyor belt or similar.
Eine Ausführungsform einer Stempellithographievorrichtung weist eine Abstandsmesseinrichtung zur Messung des Abstandes zwischen der Substratoberfläche und der Stempeloberfläche für die gesamte Größenordnung der Vorschubbewegung des Stempels auf. Eine solche Abstandsmesseinrichtung ermöglicht ein kontrolliertes Heranfahren und Anpressen des Stempels an die Substratoberfläche. Hierbei ist es möglich, die Empfindlichkeit der Abstandsmessung abstandsabhängig zu variieren, so dass bei großen Abständen der Stempeloberfläche von der Substratoberfläche die Messgenauigkeit gering, bei kleinen Abständen hingegen groß ist. Wird über die gesamte Größenordnung der Vorschubbewegung des Stempels die Abstandsmessung in der oben beschriebenen Weise durchgeführt, so ist ein Prägeprozess sowohl mit hoher Prägegeschwindigkeit als auch präziser Übertragung der auf der Stempeloberfläche vorhandenen Strukturen auf das Substrat möglich.A embodiment a punch lithography apparatus has a distance measuring device for measuring the distance between the substrate surface and the stamp surface for the whole Magnitude the advancing movement of the punch on. Such a distance measuring device allows a controlled approach and pressing the stamp to the Substrate surface. in this connection Is it possible, the sensitivity of the distance measurement to distance dependent vary, so when large intervals the stamp surface of the substrate surface the accuracy is low, but small at small distances. Will about the overall magnitude the advancing movement of the punch the distance measurement in the above described way, such is an embossing process both with high embossing speed as well as precise transmission the on the stamp surface existing structures on the substrate possible.
Bei einer Weiterbildung der Stempellithographievorrichtung weist diese eine optische Sensoreinrichtung nach dem Prinzip des Fluchtfernrohres oder der Autokollimation auf. Eine optische Sensoreinrichtung zur Abstandsmessung und/oder Winkelmessung einzusetzen bietet sich an, weil das Substrat eine geschlossene, optisch abtastbare Fläche darstellt.at a development of the stamp lithographic device has this an optical sensor device according to the principle of the telescopic sight or autocollimation. An optical sensor device for Distance measurement and / or angle measurement is useful, because the substrate is a closed, optically scannable surface.
Die Stempellithographievorrichtung kann auch eine Abstandsmessvorrichtung unter Verwendung von Membranen nach dem Gegendruckverfahren umfassen.The Stamp lithography apparatus may also include a distance measuring device using membranes according to the counterpressure method.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Vorrichtung zur Abstandsmessung mindestens eine freiliegende Düse zur Abgabe von Gas unter Druck auf die Oberfläche des zu strukturierenden Substrates und eine Einrichtung zur Erfassung des Gegendrucks, aus dem ein Abstandssignal ableitbar ist. Das auf die Oberfläche des Substrates auftreffende Gas kann über die Abstandsmessung hinaus vorteilhafte Wirkungen erzeugen, beispielsweise kann dieses zur Reinigung der Substratoberfläche verwendet werden.at a preferred embodiment the distance measuring device has at least one exposed one Nozzle for Delivery of gas under pressure to the surface of the substrate to be structured and a device for detecting the back pressure, from the one Distance signal is derivable. The incident on the surface of the substrate Gas can over the distance measurement also produces beneficial effects, for example this can be used to clean the substrate surface.
Die Abstandsmesseinrichtung kann auch eine induktive oder kapazitive Messanordnung sein oder enthalten. Solche Messanordnungen sind leicht zu konstruieren und zuverlässig.The Distance measuring device can also be an inductive or capacitive Be measuring arrangement or contain. Such measuring arrangements are easy to construct and reliable.
Bei einer Ausführungsform weist die Stempellithographievorrichtung eine für eine Bestrahlung des Stempels von seiner Rückseite in Richtung Stempeloberfläche konfigurierte Beleuchtungseinrichtung auf. Eine solche Beleuchtungseinrichtung kann bei der Belichtungsstempellithographie UV-Strahlung zum Aushärten eines niedrigviskosen Photopolymers abgeben. Es ist aber auch möglich, dass eine solche Beleuchtungseinrichtung Strahlung im IR-Bereich abgibt, mit der das Stempelmaterial temperiert werden kann.at an embodiment For example, the punch lithography apparatus has one for irradiating the stamp from his back in the direction of the stamp surface configured lighting device on. Such a lighting device can in the exposure stamp lithography UV radiation for curing a deliver low-viscosity photopolymer. But it is also possible that such a lighting device emits radiation in the IR range, with which the stamp material can be tempered.
Wenn die Stempellithographievorrichtung eine Vakuumerzeugungsvorrichtung zur Herstellung eines mindestens den zwischen Stempel und Substrat liegenden Volumenbereich umfassenden Vakuums aufweist, so kann dieser Bereich im wesentlichen frei von Verunreinigungen gehalten werden. Bei der Belichtungsstempellithographie, bei der ein niedrigviskoses Photopolymer ausgehärtet wird, kann das Durchführen des Prägevorgangs im Vakuum dazu beitragen, dass die Bildung von Gasbläschen in dem Polymer vermieden oder stark verringert wird.If the stamp lithography apparatus is a vacuum generating apparatus for producing at least the one between the stamp and the substrate Having lying volume range comprehensive vacuum, so this can Area are kept substantially free of impurities. In the lithographic lithograph, in which a low viscosity Hardened photopolymer This can be done of the embossing process in a vacuum to help the formation of gas bubbles in the Polymer is avoided or greatly reduced.
Eine Weiterbildung der Stempellithographievorrichtung umfasst eine Echtzeit-Geometriekontrolleinheit zur Vermessung der Geometrie der Stempeloberfläche durch Vermessung der Position von Stempelmarken, die an der strukturierten Seite des Stempels zusätzlich zur prägenden Struktur, d.h. zur aktiven Stempeloberfläche, vorgesehen sind. Durch Verwendung einer solchen Kontrolleinheit können während des Betriebs Deformationen der Stempeloberfläche schnell erkannt werden. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes kann der Stempel gegebenenfalls ausgetauscht werden. Es kann aber auch eine aktive Korrektur der Deformation der Stempeloberfläche stattfinden, z.B durch geeignete, ggf. ortsauflösend wirksame Temperierungsmittel.A A development of the stamp lithography apparatus comprises a real-time geometry control unit for measuring the geometry of the stamp surface by measuring the position of stamps attached to the textured side of the stamp additionally to formative Structure, i. to the active stamp surface, are provided. By using such a control unit can during the Operating deformations of the stamp surface can be detected quickly. When exceeding one given predetermined limit, the stamp can be exchanged if necessary become. But it can also be an active correction of the deformation the stamp surface take place, for example by suitable, possibly spatially dissolving effective tempering.
Die Stempellithographievorrichtung kann eine transparente Referenzplatte mit Referenzmarken umfassen, bei der die mehrere Positions optiken aufweisende Echtzeit-Geometriekontrolleinheit hinter der Referenzplatte positionierbar ist, so dass durch Vergleich der Position der Referenzmarken und der Stempelmarken die Geometrie der Stempeloberfläche vermessen werden kann. Die Verwendung einer Referenzplatte mit Referenzmarken macht die Vermessung der Geometrie der Stempeloberfläche unabhängig von der Positionierung des Substrates, auf das der Stempel eingeprägt wird. Durch den Einsatz mehrerer Positionsoptiken kann die Deformation der Stempeloberfläche an mehreren Orten parallel vermessen werden, so dass eine mehrmalige Positionierung der Stempeloberfläche im Bezug zur Echtzeit-Geometriekontrolleinheit vermieden werden kann.The stamp lithography apparatus may comprise a reference transparent plate having reference marks in which the real-time geometry control unit having plural position optics ter of the reference plate is positionable so that the geometry of the stamp surface can be measured by comparing the position of the reference marks and the stamp marks. The use of a reference plate with reference marks makes the measurement of the geometry of the stamp surface independent of the positioning of the substrate on which the stamp is impressed. By using a plurality of positional optics, the deformation of the stamp surface at several locations can be measured in parallel, so that a multiple positioning of the stamp surface in relation to the real-time geometry control unit can be avoided.
Weist jede Positionsoptik einer Weiterbildung der Stempellithographievorrichtung eine erste Abbildungsoptik zur Abbildung der Referenzmarke auf eine erste Detektorfläche und eine zweite Abbildungsoptik zur Abbildung der Stempelmarke auf eine zweite Detektorfläche auf, so können die Bilder auf den beiden Detektorflächen zur Ermittlung der Stempeldeformationen verglichen werden. Durch die Referenzplatte wird hierbei ein Messnormal erzeugt, mit dem die Stempelgeometrie verglichen werden kann.has each positional optics of a development of the stamper lithographic device a first imaging optics for imaging the reference mark on a first detector surface and a second imaging optics for imaging the stamp mark a second detector surface on, so can the images on the two detector surfaces to determine the stamp deformations be compared. The reference plate becomes a measuring standard generated, with which the stamp geometry can be compared.
Der Strahlengang der ersten Abbildungsoptik und der zweiten Abbildungsoptik kann durch eine Kollimationsoptik weitgehend parallelisiert und im Anschluss durch einen Strahlteiler in einen ersten und zweiten Teilstrahl aufgespalten werden.Of the Beam path of the first imaging optics and the second imaging optics can be largely parallelized by a collimation optics and following through a beam splitter in a first and second Split partial beam.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können.These and further features of preferred embodiments of the invention go out from the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features each for alone or in the form of subcombinations an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous also for protectable versions can represent.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawings and are in following closer explained.
In
Eine
Inspektionseinrichtung
Eine
Reinigungseinrichtung
Eine
Speichereinrichtung
Für den Transfer
von Stempeln zwischen der Prägevorrichtung
Die
auch als Stempelwechsler bezeichnete Stempelwechseleinrichtung
In
Die
Stempellithografievorrichtung
Die
richtige Positionierung des Stempels relativ zum Substrat wird mit
Hilfe eines optischen Alignmentsystems
Das
hier gezeigte Alignmentsystem bzw. dessen Alignmentmarken arbeiten
mit dem Beugungsprinzip oder Interferenzprinzip. Dazu sind sie als
kleine optische Gitter oder Spiegel ausgebildet. Ein Sensor erkennt über die
Intensität
des gebeugten oder interferierten Lichtes die relative Lage der
Alignmentmarken von Substrat und Stempel. Diese Information wird
computergestützt
verarbeitet und zur Steuerung der Feinjustiereinheit
Es sind verschiedene Alignmentprozeduren möglich. Beispielsweise ist ein indirektes Alignment des Wafers zum Stempel möglich. Dazu wird der Stempel relativ zu einer Referenzmarke auf der Waferstage ausgerichtet. Der Wafer wird relativ zu geeigneten Ausrichtmarken in der Alignmentoptik positioniert. Wesentlich dabei ist, dass die Ausrichtung (das Alignment) räumlich und zeitlich für einen Waferprägevorgang stabil ist. Durch diese Art des Alignments werden Positionsschwankungen des Substrathalters ausgeglichen. Mit jedem Waferwechsel besteht die Möglichkeit eines neuen Ausrichtvorganges.It Different alignment procedures are possible. For example, one is indirect alignment of the wafer to the stamp possible. This is the stamp aligned relative to a reference mark on the wafer day. The wafer becomes relative to suitable alignment marks in the alignment optics positioned. The essential thing is that the alignment spatial and in time for a wafer embossing process is stable. This type of alignment causes positional fluctuations of the substrate holder balanced. With every wafer change exists the possibility a new alignment process.
Eine zweite Möglichkeit besteht darin, dass der Stempel wiederum zur Waferstage ausgerichtet wird. Der Wafer wird mit Hilfe der Stempelalignmentmarken zum Stempel positioniert. Dies bedeutet, dass der Wafer und der Stempel relativ zu einem gemeinsamen Bezugspunkt, nämlich zu einer von mehreren auf der Waferstage angeordneten Referenzmarken ausgerichtet werden. Ein wichtiger Unterschied zum erstgenannten Verfahren besteht darin, dass nur noch ein einziger Bezugspunkt für den Stempel und das Substrat (den Wafer) besteht, im Gegensatz zum obigen Verfahren, bei dem es immer zwei Bezugspunkte gibt. Dadurch kann die Stabilität über einen kompletten Waferprägevorgang gewährleistet werden.A second option is that the stamp is again aligned to Waferstage. The wafer becomes a punch by means of the stamp alignment marks positioned. This means that the wafer and the stamp are relative to a common point of reference, namely to one of several aligned on the wafer stage arranged reference marks. An important difference to the former method is that only a single reference point for the stamp and the substrate (the wafer), in contrast to the above method, in which there are always two reference points. This allows stability over one complete wafer embossing process guaranteed become.
Bei Bedarf kann auch eine dritte Möglichkeit genutzt werden. Bei dieser werden der Stempel und der Wafer relativ zu einer ortsfesten Alignmentoptik ausgerichtet. Hierbei ist zu beachten, dass beim diesem Verfahren eine Abhängigkeit der Genauigkeit von der räumlichen Konstanz des Alignmentsystems relativ zur Waferstages vorliegt.at Demand can also be used a third option become. In this case, the punch and the wafer relative to a Aligned stationary alignment optics. Please note that in this method a dependence of the accuracy of the spatial Constancy of Alignmentsystems present relative to Waferstages.
Um ein möglichst getreues Abbild (Prägeabdruck oder Stempelabdruck) der Stempelstruktur in der zu strukturierenden Substanz zu erhalten, ist es z.B. beim Heissprägen notwendig, dass der Stempel exakt kontrolliert in die Prägesubstanz eingepresst wird bzw. bei der Stempelbelichtung seine Relativposition zum Substrat genau einnimmt, bevor die zu strukturierende Substanz eingebracht und ausgehärtet wird. Um dies zu erreichen, hat die Stempellithografievorrichtung ein geregeltes Zufuhrsystem, das ein Abstandsmesssystem beinhaltet, sowie eine logische Einheit, um die Regelparameter zu erfassen und Steuersignale für das Zufuhrsystem zu erzeugen. Zum Zufuhrsystem gehört auch die Zuführungseinheit selbst.In order to achieve a faithful reproduction (embossing dep pressure or stamp) of the stamp structure in the substance to be structured, it is necessary, for example, during hot stamping that the stamp is pressed exactly controlled into the embossing substance or exactly takes its relative position to the substrate in the stamp exposure before the substance to be structured introduced and is cured. To accomplish this, the stamp lithography apparatus has a controlled feed system including a distance measuring system and a logic unit for detecting the control parameters and generating control signals for the feed system. The feed system also includes the feed unit itself.
Eine zum Zufuhrsystem gehörende Einrichtung zur Abstandsmessung, die auch als Fokussiereinheit bezeichnet werden kann, hat die Aufgabe, Abstandsmessungen für den Abstand zwischen Substratoberfläche und Stempeloberfläche für die gesamte Größenordnung der Vorschubbewegung des Stempels zu ermöglichen. Typische Distanzbereiche liegen zwischen null und ca. zwei Millimetern. Je kleiner der Abstand ist, desto sicherer bzw. genauer sollte die Abstandsinformation sein. Dies wird bei manchen Ausführungsformen durch eine optische Sensoreinrichtung nach dem Prinzip der Autokollimation erreicht, wobei diese Einrichtung in einem Wellenlängenbereich arbeitet, in dem die Oberfläche des zu strukturierenden Substrates ausreichende Restreflexion liefert. Hierfür können an sich bekannte Autokollimationseinrichtungen genutzt werden.A belonging to the supply system Distance measuring device, also referred to as focusing unit The task is to provide distance measurements for the distance between substrate surface and stamp surface for the overall magnitude to allow the advancing movement of the punch. Typical distance ranges are between zero and about two millimeters. The smaller the distance is, the safer or more accurate should the distance information be. This will in some embodiments by an optical sensor device according to the principle of autocollimation achieved, this device in a wavelength range works in which the surface the substrate to be structured provides sufficient residual reflection. Therefor can known autocollimation devices are used.
Eine
weitere Möglichkeit
zur Abstandsmessung ist die Verwendung von Membranen nach dem Gegendruckverfahren.
Eine weitere Möglichkeit
ist in der unteren Teilfigur von
Weitere Messmöglichkeiten ergeben sich bei Verwendung von Ultraschallsensoren. Im übrigen kann im Rahmen der Erfindung jedes bekannte Abstandsmessverfahren, gegebenenfalls nach geeigneter Anpassung an die entsprechende Stempellithografievorrichtung, genutzt werden. Beispiele für Abstandsmesssysteme sind in den internationalen Patentanmeldungen WO 02/08835 A2, WO 02/10721 A2 und WO 02/067055 A2 offenbart, deren Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht wird.Further measurement capabilities arise when using ultrasonic sensors. For the rest, can in the context of the invention, any known distance measuring method, optionally after suitable adaptation to the corresponding stamp lithography apparatus, be used. examples for Distance measuring systems are in the international patent applications WO 02/08835 A2, WO 02/10721 A2 and WO 02/067055 A2 discloses, whose Content of the disclosure by reference to the content of this specification is done.
Das
Zufuhrsystem
Möchte man mit weniger als drei Linearmotoren arbeiten, so sollte ein einzelner Linearmotor vorgesehen sein, der koaxial zu einer zentralen Stempelachse wirkt und die komplette Kraft aufbringt. Hierbei ist es nützlich, wenn möglichst dicht oberhalb des Stempels ein gesondertes Gelenk oder ein monolithisches Gelenk vorgesehen ist, um eine geringfügige Schwenkbewegung zwischen Translator und Stempel zu ermöglichen. Bevor die volle Kraft des Linearmotors beim Strukturierungsvorgang einsetzt, sollte die Stempelunterseite durch geeignete Ausrichtantriebe winkelgerecht zur Waferoberfläche ausgerichtet sein. Dies kann beispielsweise durch ein oder mehrere piezoelektrische Elemente erreicht werden, die zwischen Stator bzw. Rahmen und Stempel angeordnet sind.If you want to work with less than three linear motors, so a single linear motor should be provided, which acts coaxially to a central punch axis and applies the full force. It is useful if as close as possible above the stamp a separate joint or a monolithic joint is provided to allow a slight pivotal movement between the translator and stamp. Before the full force of the linear motor is used during the structuring process, the underside of the stamp should be aligned with suitable alignment drives to the wafer surface. This can be done for example by a or several piezoelectric elements can be achieved, which are arranged between the stator or frame and stamp.
Es
ist auch möglich,
die für
den Prägevorgang
erforderliche Stempelkraft über
Fluiddruck, insbesondere über
Flüssigkeitsdruck
hydraulisch bereitzustellen. Dabei können ein oder mehrere Druckzylinder
mit Kolben die notwendige Kraft bereitstellen. Hydraulikzylinder,
beispielsweise drei sternförmig
angeordnete Zylinder analog zu
Das Absenken und Anheben des Stempels wird bei einer bevorzugten Variante des Strukturierungsverfahrens in mehreren Phasen vorgenommen. Die erste Phase ist gekennzeichnet durch einen relativ schnellen Vorschub des Stempels in Richtung Substrat, bis ein relativ geringer Abstand von wenigen Mikrometern zwischen den Vorsprüngen der Stempeloberfläche und der zu strukturierenden Oberfläche erreicht ist. Dieser Vorschub kann durch Relativbewegung zwischen Substrathalter und Rahmen in z-Richtung erreicht werden, indem der Rahmen als ganzes abgesenkt und/oder der Substrathalter angehoben wird. In einer zweiten Phase werden die letzten Mikrometer bis zum Berührungskontakt zwischen Stempeloberfläche und Substratoberfläche mit geringerer Geschwindigkeit verfahren, wobei hier mit Hilfe des Abstandsmesssystems und des Alignmentsystems eine besonders intensive und genaue Regelung der lateralen Position und der Winkellage des Stempels zum Wafer durchgeführt wird. Eine konstruktiv vorgesehene Elastizität der Zuführeinrichtung in Zufuhrrichtung begrenzt die Stempelkraft beim Vorgang des Aufsetzens auf die Prägesubstanz auf sehr geringe Werte, beispielsweise auf einige wenige N. Dadurch sind Beschleunigungen und Schwingungen, die das Substrat und die Substrathalterung schädigen könnten, minimiert.The Lowering and raising the stamp is in a preferred variant the structuring process in several phases. The first phase is characterized by a relatively fast feed of the stamp towards the substrate until a relatively small distance of a few microns between the protrusions of the stamp surface and the surface to be structured is reached. This feed can be done by relative movement between Substrate holder and frame can be achieved in the z direction by the Frame lowered as a whole and / or raised the substrate holder becomes. In a second phase, the last few micrometers until the Contact between stamp surface and substrate surface with lower speed procedure, with the help of the distance measuring system and the Alignmentsystems a particularly intensive and accurate regulation the lateral position and the angular position of the stamp to the wafer carried out becomes. A structurally provided elasticity of the feed device in the feed direction limits the stamping force in the process of placing on the embossing substance very low values, for example to a few N. Thus are accelerations and vibrations affecting the substrate and the Damage substrate holder could minimized.
In
einer dritten Phase wird die eigentliche, für den Prägeprozess nötige Stempelkraft eingebracht, die
den Stempel unter hohen Druck in die verformbare und strukturierbare
Prägesubstanz
Bei
der in
Da hohe Temperaturen beim Prägeprozess für das Matching, d.h. die Anpassung an nachfolgende Prozessschritte problematisch sein können, wird bei der gezeigten Ausführungsform auf eine Beheizung verzichtet, so dass der Strukturierungsprozess bei Umgebungstemperatur stattfinden kann. Die erforderlichen höheren Drücke können durch die Linearmotoren bereitgestellt werden. Eine intensive UV-Belichtung kann optional vorgesehen sein.There high temperatures during the matching process, i.e. the adaptation to subsequent process steps problematic could be, in the embodiment shown dispensed with a heating, so that the structuring process at Ambient temperature can take place. The required higher pressures can be achieved by the linear motors are provided. An intense UV exposure can be optionally provided.
Nach dem Strukturierungsprozess, bei welchem eine negative Form der Stempeloberfläche als Prägeabdruck bzw. als Stempelabdruck in der Prägesubstanz entsteht, muss der Stempel wieder aus der Prägesubstanz gelöst werden. Dieser Vorgang kann wie folgt durchgeführt werden. Zunächst wird die große Prägekraft zurückgefahren, bis die oben erwähnte Haltekraft von wenigen N übrig bleibt, wobei der Stempel jedoch noch voll in Berührungskontakt mit der Prägesubstanz steht. Die laterale Regelung und Winkelkontrolle bleibt aktiv. Vorzugsweise wird eine Lösebewebung über piezoelektrische Elemente oder andere Mikroantriebe eingeleitet. Dazu ist sorgfältig auf die Vermeidung von Verkippungen und damit auf eine Entstehung eines gleichmäßig breiter werdenden Spaltes zu achten. Hat der Spalt eine Spaltbreite von wenigen Mikrometern erreicht, wird in einer fünften Phase eine schnellere Rückzugbewegung vollzogen, bis der Stempel in seine Ausgangsposition wenige Millimeter oberhalb des Wafers zurückgezogen ist. Diese Bewegung kann im Ausführungsbeispiel sowohl durch die Piezoelemente, als auch durch die Linearmotoren oder durch eine Kombination beider Antriebsarten bewirkt werden. Durch die Rückzugsbewegung kann ein Sicherheitsabstand zwischen Stempel und Substrat erreicht werden, der verhindert, dass ungewollt über die strukturierte Oberfläche hinausstehende Reste an der Stempeloberfläche verbleiben und diesen kontaminieren können. In einer sechsten Phase wird schließlich der Wafer seitlich wegbewegt, um entweder einen neuen Bereich seiner Oberfläche zu strukturieren oder um den Wafer komplett auszuwechseln.To the patterning process, in which a negative shape of the stamp surface as embossing impression or arises as a stamp imprint in the imprinted substance, the Stamp again from the stamping substance solved become. This process can be performed as follows. First, will the size embossing force returned, until the above-mentioned holding force of a few N left remains, but the stamp is still in full contact with the imprinting substance stands. The lateral control and angle control remains active. Preferably becomes a release movement via piezoelectric Elements or other microdrives initiated. This is done carefully the avoidance of tilting and thus on the emergence of a uniformly wider pay attention to the gap. Does the gap have a gap width of reached a few microns, in a fifth phase, a faster return movement Completed until the punch to its starting position a few millimeters withdrawn above the wafer. This movement can both in the embodiment by the piezo elements, as well as by the linear motors or by a combination of both types of drive can be effected. By the return movement a safety distance between punch and substrate can be achieved which prevents unwanted protruding beyond the textured surface Remains remain on the stamp surface and contaminate it. In a sixth phase, finally, the wafer is moved away laterally, either to structure a new area of its surface or to replace the wafer completely.
Es kann somit insbesondere ein Stempellithografieprozess durchgeführt werden, bei dem unter lateraler Regelung mit geringer Kraft der Kontakt zur Prägesubstanzoberfläche auf dem Substrat hergestellt wird und danach erst eine größere wirksame Einpresskraft einsetzt, also eine mehrstufige, insbesondere zweistufige Annäherung. Entsprechend kann das Abheben unter lateraler Regelung mit geregelter Kraft durchgeführt werden, nachdem die große Einpresskraft zurückgenommen wurde. Dabei kann der Annäherungsvorgang mit nicht-konstanter Geschwindigkeit durchgeführt werden, wobei vorzugsweise eine schnelle Annäherung über eine größere Distanz und eine langsamere, geregelte Annäherung über eine geringere Distanz stattfinden kann. Auch das Abheben kann mit nicht-linearer Geschwindigkeit durchgeführt werden. Günstig ist es, wenn eine geringe Entfernung mit einer geringeren Geschwindigkeit und eine größere Entfernung mit einer größeren Geschwindigkeit korreliert. Beispielsweise können schnelle Zufuhr- oder Rückzugsbewegungen mit Geschwindigkeiten im Bereich zwischen 10 und 27 m/s stattfinden, für langsame, geregelte, gegebenenfalls kontakt herstellende und kontaktlösende Bewegungen können im Mittel Geschwindigkeiten zwischen 0,05 m/s und 0,8 m/s vorteilhaft sein. Die Kontaktbewegung kann mit einer passiven Kraft von weniger als 35 N durchgeführt werden, während die Prägekräfte für eine Flächenpressung günstigerweise so groß sind, dass Flächendrücke zwischen 12 und 270 bar auftreten können. Prägevorgänge bei Raumtemperatur, beispielsweise zwischen 20 und 24°, insbesondere zwischen 21,5 und 22,5°, sind möglich. Die Vortriebsachse des Einzelantriebes sowie die Stempelachse sollten co-linear in Richtung Schwerkraft ausgerichtet sein.Thus, in particular, a stamp lithography process can be performed in which lateral control with little force, the contact is made to the embossing substance surface on the substrate and only then uses a greater effective press-in force, ie a multi-stage, in particular two-stage approach. Accordingly, lifting can be performed under lateral control with controlled force after the large press-in force has been withdrawn. In this case, the approach process can be performed at a non-constant speed, wherein preferably a fast approach over a greater distance and a slower, controlled approach can take place over a smaller distance. Lifting can also be done at non-linear speed. It is favorable if a small distance correlates with a lower speed and a larger distance with a larger speed. For example, fast feed or retracting movements may take place at speeds in the range between 10 and 27 m / s, for slow, regulated, possibly contact-making and contact-releasing movements on average speeds between 0.05 m / s and 0.8 m / s can be advantageous be. The contact movement can be carried out with a passive force of less than 35 N, while the embossing forces for a surface pressure are conveniently so large that surface pressures between 12 and 270 bar can occur. Embossing operations at room temperature, for example between 20 and 24 °, in particular between 21.5 and 22.5 °, are possible. The drive axis of the single drive and the punch axis should be aligned co-linearly in the direction of gravity.
Stempellithografieeinrichtungen gemäß der Erfindung zeichnen sich durch ein effizientes System zur schnellen und hochgenauen Stempelauswechslung aus. Die Erfinder haben erkannt, dass ein effizienter, automatisierbarer Wechsel eine wesentliche Voraussetzung für einen flexiblen Einsatz von Stempellithografieanlagen und für eine kostengünstige Massenproduktion strukturierter Bauteile ist. Die korrespondierenden Komponenten sind einerseits die Stempel, die gegebenenfalls durch besondere konstruktive Maßnahmen für eine schnelle Ein- und Auswechselung optimiert sein können, und andererseits eine geeignete Stempelhalterung, um einen Stempel in der Arbeitsposition zu halten.Stamp lithography equipment according to the invention characterized by an efficient system for fast and highly accurate Stamp replacement from. The inventors have realized that an efficient, automatable change an essential requirement for a Flexible use of stamp lithography equipment and for cost-effective mass production is structured components. The corresponding components On the one hand are the stamps, if necessary, by special constructive measures for one rapid replacement and replacement can be optimized, and on the other hand a suitable punch holder to a punch in the working position to keep.
Andere Ausführungsformen wirken über mechanische Haltekräfte zwischen Stempelhalter und Stempel, wobei beispielsweise eine ausschließlich über Reibschluss wirkende Klemmhalterung genauso möglich ist wie ausschließlich formschlüssig arbeitende Halterungen, z.B. mit Schwenkhebel oder dergleichen. Auch Halteeinrichtungen, bei denen Formschluss und Kraftschluss zusammenwirken, sind möglich. Weiterhin kann die Haltekraft mit Hilfe von Fluiddruck erzeugt werden.Other embodiments work over mechanical holding forces between die holder and stamp, for example, one exclusively via frictional engagement acting clamping bracket is just as possible as exclusively form-fitting working Brackets, e.g. with swivel lever or the like. Also holding devices, in which positive engagement and frictional connection cooperate, are possible. Farther the holding force can be generated by means of fluid pressure.
Anhand
der schematischen Darstellung in
Die
korrespondierenden Stempel müssen eine
zur Halterunterseite
Bei Verwendung eines dünnen, in sich leicht verbiegbaren Stempels ist mit Hilfe eines solchen Halters auch ein besonders günstiger Ablöseprozess zwischen dem Stempel und der geprägten Substanz nach dem Prägeschritt möglich. Hierbei wird eine Art Abschälbewegung (peeling) ermöglicht. Dazu werden alle Saugkanäle bis auf eine Reihe im Randbereich links geschlossen. Es erfolgt nun eine Abhebebewegung im μm-Bereich. Sukzessive werden die weiteren Saugkanäle von links nach rechts wieder geöffnet und die dünne Stempelmatrix schälend aus dem Resist gelöst. Dadurch wird es möglich, den Stempel sukzessive entlang eines relativ schmalen, linienhaften Ablösebereiches von der geprägten Struktur abzuziehen, wobei der Ablösebereich langsam über die geprägte Struktur wandert. Im Gegensatz zu einer an allen Stellen gleichzeitigen Abhebung, die relativ große Abhebekräfte erfordert, sind hier die für ein Ablösen erforderlichen Kräfte wesentlich geringer, wodurch eine schonende Abhebung ermöglicht wird, die durch flächenhaftes Ausreißen bewirkte Strukturdefekte an der geprägten Struktur vermeidet.at Using a thin, in itself easily bendable punch is with the help of such a holder also a very cheap Replacement process between the stamp and the stamped Substance after the embossing step possible. This is a kind of Abschälbewegung (peeling) allows. For this purpose, all suction channels closed except for a row in the edge area on the left. It takes place now a lift-off movement in the μm range. Gradually, the other suction channels are opened again from left to right and the thin one Peeling stamp matrix released from the resist. This will make it possible the stamp successively along a relatively narrow, linear transfer area from the embossed structure deduct, with the separation area slowly over the embossed Structure wanders. Unlike one concurrent in all places Withdrawal, the relatively large Lifting forces required, here are the for a detachment required forces much lower, allowing a gentle withdrawal, the by area tear prevents caused structural defects on the embossed structure.
Für einen schnellen, kontinuierlichen Fertigungsprozess ist es erforderlich, Stempel schnell und zuverlässig in die Arbeitsposition an der Stempellithografievorrichtung zu bringen und aus dieser zu entfernen. Hierzu haben erfindungsgemäße Stempellithografievorrichtungen eine Stempelwechseleinrichtung, die einen schnellen und sicheren Wechsel ermöglicht. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass ein einachsig oder mehrachsig gelagerter Greifarm einen Stempel in der Arbeitsposition z.B. mittels Unterdruck ergreift und ihn nach außen, beispielsweise in ein Magazin, verlagert, um sich danach einen anderen, beispielsweise gleich gestalteten Stempel zu greifen und in die Arbeitsposition zu bringen.For one fast, continuous manufacturing process it is necessary Stamp fast and reliable to bring to the working position on the stamp lithographic device and remove from this. For this purpose, stamp lithography apparatuses according to the invention have a stamp changing device, allowing a quick and safe change allows. This is for example possible because of a uniaxial or multiaxially mounted gripper arm a punch in the working position, e.g. by means of vacuum and takes him outward, for example, in a Magazine, relocated to another, for example the same shaped stamp to grab and in the working position bring to.
Besonders
günstig
sind Mehrfachwechsler mit mindestens zwei Stempelaufnahmen, die
es ermöglichen,
einen Stempel aus der Arbeitsposition in eine Außenposition zu bringen und
gleichzeitig die Stempellithografievorrichtung neu zu beschicken,
indem ein zweiter Stempel zeitlich parallel zur Entnahme des ersten
Stempels zur Arbeitsposition gebracht wird. Die
Der
Stempelwechsler
Bei
der rechts gezeigten Stempelaufnahmeeinrichtung
Beide
Ausführungsformen
einer Stempelwechseleinrichtung bieten während des Prägevorgangs
im wesentlichen keine in Prägerichtung
oder quer dazu wirkenden Haltekräfte.
Trotzdem ermöglichen
sie eine lagegenaue Positionierung von Stempeln in der Arbeitsposition
und ein sicheres und schnelles Andocken an die Feinjustiereinheit.
Der Stempel wird zugeführt,
die Zuführeinheit
kann eine aktive Greifbewegung durchführen und setzt den Stempel
in die Feinjustiereinheit ab und gibt ihn frei. Der Stempel kann
auch während
des Prägevorgangs mit
der Feinjustiereinheit verbunden bleiben. Dann ist ein Absenkvorgang
der Stempelwechseleinrichtung in die Feinjustiereinheit angezeigt.
Das Eigengewicht des Stempels übertreffende
Kräfte
können
bei der Ausführungsform
gemäß
Bei
den Stempelwechseleinrichtungen gemäß
Die
linke Teilfigur von
In
Für höchste Auflösungen des
Inspektionsmoduls
Das
Inspektionsmodul
Bei
anderen Ausführungsformen
umfasst die Inspektion ausschließlich oder zusätzlich eine
visuelle Kontrolle über
einen geeignet geschulten Bediener
Anhand
von
Anhand
von
Anhand
der
Nach
dieser physikalischen Reinigung der Stempeloberfläche wird
die umlaufende Folie wieder aufgearbeitet. Hierzu umfasst die Reinigungseinrichtung
in Durchlaufrichtung der Folie eine Folienreinigungseinrichtung
In
Anhand
Um ein defektarmes Ausgangsmaterial zu erhalten, können Materialien eingesetzt werden, die mit günstigen Materialspezifikationen bezüglich Einschlüssen, Luftblasen, Korngrenzen oder dergleichen erhältlich sind, z.B. Silizium, Germanium, Galliumarsenid oder andere Halbleitermaterialien. Das einkristalline Material braucht nicht dotiert zu sein. Eine weitere Lösung für die Materialfrage sind hochglasige, also extrem amorphe optisch transparente Werkstoffe.Around To obtain a low-defect starting material, materials can be used be with cheap Material specifications regarding inclusions Air bubbles, grain boundaries or the like are available, e.g. Silicon, Germanium, gallium arsenide or other semiconductor materials. The monocrystalline Material does not need to be doped. Another solution to the material question are highly glassy, ie extremely amorphous optically transparent materials.
Besonders vorteilhaft kann aus der Flamme abgeschiedenes Siliziumdioxid sein, dessen Schichtstruktur möglichst gleichmäßig sein sollte. Vorzugsweise arbeitet die aktive Stempeloberfläche in einer möglichst undurchbrochenen Quarzabscheidungsschicht, so dass die Quarzschichten möglichst parallel zur aktiven Stempeloberfläche liegen sollten. Die Bearbeitung erfasst die Schichtstruktur und legt die Bearbeitungstiefe und Winkellage passend zum Schichtaufbau des Quarzglases fest. Günstige Eigenschaften solcher Quarzglasmaterialien sind mittlere Härte, relative Defektarmut, kleine mechanisch-thermische Ausdehnung und ein großer spektraler Durchlässigkeitsbereich bis hinunter zu ca. 175 nm.Especially advantageous may be flame-deposited silicon dioxide, its layer structure as possible be even should. Preferably, the active stamp surface works in one preferably unbroken quartz deposition layer, so that the quartz layers as parallel as possible to the active stamp surface should lie. The processing captures the layer structure and sets the processing depth and angular position to match the layer structure of the quartz glass. Cheap Properties of such silica glass materials are average hardness, relative Low defect, small mechanical-thermal expansion and a large spectral Passband down to about 175 nm.
Ebenfalls möglich ist die Verwendung von einkristallinem Quarz, welches noch größere Härte hat und sich durch einen bis hinunter zu 157 nm reichenden Transmissionsbereich auszeichnet. Zu dieser Art von Kristallen mit guter Transmission und brauchbarer Härte zählt auch Magnesiumfluorid, Saphir und Lanthanfluorid. Die Doppelbrechung dieser Kristalle spielt für diesen Anwendungsbereich keine Rolle. Einachsige Kristalle werden vorzugsweise so orientiert, dass sie entlang der aktiven Stempeloberfläche in beide Raumrichtungen dieselbe Ausdehnung unter Druck und/oder Temperatur besitzen. Vorzugsweise wird der Stempel aus einem einachsigen Kristall so gearbeitet, dass die optische Kristallachse nahezu senkrecht zur Stempeleinpressfläche liegt, damit es unter Druck nicht zu unterschiedlichen Querdehnungen kommt. Bei isotropen Kristallen gibt es mehrere geeignete Orientierungen.Also possible is the use of single crystal quartz, which has even greater hardness and is characterized by a down to 157 nm reaching transmission range. Magnesium fluoride, sapphire and lanthanum fluoride also belong to this type of crystals with good transmission and useful hardness. The birefringence of these crystals does not matter for this application. Single-axis crystals are preferably oriented so that they have the same extent under pressure and / or temperature along the active stamp surface in both spatial directions. Preferably, the stamp is made of a uniaxial crystal so that the optical crystal axis is almost perpendicular to the Stempeleinpressfläche, so that it does not come under pressure to different transverse strains. For isotropic crystals, there are several suitable orientations.
Eine wesentliche Voraussetzung für eine kostengünstige Massenfertigung mit Hilfe der Stempellithographie sind hohe Standzeiten der Stempel. Hier kann die Verwendung von Aluminiumoxid (Al2O3 bzw. Saphir) vorteilhaft sein. Dies ist ein einachsiger, doppelbrechender Kristall von hoher Härte und Verschleißfestigkeit. Zusätzlich ist es bei Stempeldicken bis zu etwa 10 mm ausreichend transparent für 193 nm Belichtungswellenlänge. Mischkristalle können ebenfalls verwendet werden. Mischkristalle aus ZrO2+Y2O3 oder HfO2+Y2O3 haben sich als vorteilhaft erwiesen. ZrO2 und HfO2 werden durch den Anteil Y2O3 kubisch stabilisiert.An essential prerequisite for a cost-effective mass production using the stamp lithograph are long service life of the stamp. Here, the use of aluminum oxide (Al 2 O 3 or sapphire) may be advantageous. This is a single-axis, birefringent crystal of high hardness and wear resistance. In addition, at stamp thicknesses up to about 10 mm, it is sufficiently transparent for a 193 nm exposure wavelength. Mixed crystals can also be used. Mixed crystals of ZrO 2 + Y 2 O 3 or HfO 2 + Y 2 O 3 have proven to be advantageous. ZrO 2 and HfO 2 are cubically stabilized by the proportion of Y 2 O 3 .
Anhand
Die Verwendung von Beschichtungen, besonders von feinkristallinen Beschichtungen, erlaubt die Fertigung von Stempeln mit Stempeloberflächen höchster Härte, größter Verschleißfestigkeit und großer Defektarmut. Beispielsweise kann die Beschichtung eine verschleißarme Schicht aus extrem feinem, polykristallinem Diamant sein. Es ist auch möglich, eine feinkörnige Verschleißschicht aus geeigneten Schwermetallverbindungen abzuscheiden. Feinkristalline Schichten aus Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Bornitrid oder anderen Hartwerkstoffen bzw. Mischungen aus diesen Werkstoffen sind möglich. Dadurch können Stempel geschaffen werden, deren Oberflächen höchste mechanische Härten im Bereich von mehr als 500, 600 oder 700 kg/mm2 oder deutlich mehr haben.The use of coatings, especially finely crystalline coatings, allows the production of stamps with stamp surfaces of highest hardness, maximum wear resistance and low defect. For example, the coating may be a low-wear layer of extremely fine polycrystalline diamond. It is also possible to deposit a fine-grained wear layer of suitable heavy metal compounds. Fine-crystalline layers of silicon carbide, silicon nitride, boron nitride or other hard materials or mixtures of these materials are possible. As a result, stamps can be created whose surfaces have the highest mechanical hardness in the range of more than 500, 600 or 700 kg / mm 2 or significantly more.
Sind die Stempel für die lithographische Stempelbelichtung vorgesehen, so ist auf ausreichende Transparenz des Stempels zu achten. Für solche Fälle können beispielweise Zirkondioxid, Aluminiumdioxid oder Hafniumdioxid als transparentes Material für den Stempelkörper gewählt werden. Die Beschichtungen wie Diamant können mit wenigen Nanometern so dünn sein, dass sie ausreichend transparent sind und eine Belichtung durch die Beschichtungen hindurch zulassen, obwohl sie in einer Dicke von wenigen mm für die vorgesehene Wellenlänge als undurchlässig angesehen werden.are the stamp for the lithographic stamp exposure provided so is sufficient Transparency of the stamp to pay attention. For such cases, for example zirconium dioxide, Alumina or hafnium dioxide be chosen as a transparent material for the punch body. The coatings like diamond can so thin with just a few nanometers be that they are sufficiently transparent and an exposure through the coatings, although in a thickness of a few mm for the intended wavelength as impermeable be considered.
Für beschichtete
und unbeschichtete Stempeloberflächen
ist es vorteilhaft, wenn die strukturierte Stempeloberfläche
In
In
Als elektrische Temperierungsmittel können z.B. Widerstandsdrähte, Widerstandsfolien oder Peltier-Elemente (zur Kühlung) verwendet werden. Eine Kombination aus elektrischer Heizung und intermittieren der oder permanenter Fluidkühlung mittels Gas oder Flüssigkeit ist ebenfalls möglich.When electric tempering agents may e.g. Resistance wires, resistance foils or Peltier elements (for cooling) be used. A combination of electric heating and Intermittent or permanent fluid cooling by means of gas or liquid is also possible.
In
Die
Form der Stempelmarken auf der Stempeloberfläche
Die
Positionsoptik
Eine
Auswerteeinheit
Um
eine möglichst
gute Ortsauflösung
zu erreichen, sind die Positionsoptiken
Claims (128)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10343323A DE10343323A1 (en) | 2003-09-11 | 2003-09-11 | Stamp lithography method and device and stamp for the stamp lithograph |
PCT/EP2004/010008 WO2005026837A2 (en) | 2003-09-11 | 2004-09-08 | Imprint lithographic method, and device and stamp for use in imprint lithography |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10343323A DE10343323A1 (en) | 2003-09-11 | 2003-09-11 | Stamp lithography method and device and stamp for the stamp lithograph |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10343323A1 true DE10343323A1 (en) | 2005-04-07 |
Family
ID=34258740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10343323A Withdrawn DE10343323A1 (en) | 2003-09-11 | 2003-09-11 | Stamp lithography method and device and stamp for the stamp lithograph |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10343323A1 (en) |
WO (1) | WO2005026837A2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2138895A1 (en) | 2008-06-25 | 2009-12-30 | Obducat AB | Nano imprinting method and apparatus |
DE112011102903B4 (en) * | 2010-09-01 | 2014-11-27 | Toshiba Kikai K.K. | Transmission system and transmission method |
DE102011055705B4 (en) * | 2011-11-25 | 2015-10-15 | Kunststoff-Institut Für Die Mittelständische Wirtschaft Nrw Gmbh (Kimw Nrw Gmbh) | Method for creating an authentication on the surface of a molded plastic part and authentication stamp |
DE102020103614A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-08-12 | Bundesdruckerei Gmbh | EXPOSURE TABLE FOR A HOLOGRAM EXPOSURE MACHINE |
DE102020103613A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-08-12 | Bundesdruckerei Gmbh | EXPOSURE TABLE FOR A HOLOGRAM EXPOSURE MACHINE AND METHOD FOR INTRODUCING A VOLUME REFLECTION HOLOGRAM IN A FILM SECTION |
DE102021123510A1 (en) | 2021-09-10 | 2023-03-16 | Schmidt & Heinzmann Gmbh & Co Kg | Production device, in particular SMC production device, for the production of duroplastic semi-finished products |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4500183B2 (en) * | 2005-02-25 | 2010-07-14 | 東芝機械株式会社 | Transfer device |
US7832416B2 (en) * | 2006-10-10 | 2010-11-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Imprint lithography apparatus and methods |
TWI410288B (en) * | 2008-10-02 | 2013-10-01 | Molecular Imprints Inc | In-situ cleaning of an imprint lithography tool |
US8394203B2 (en) | 2008-10-02 | 2013-03-12 | Molecular Imprints, Inc. | In-situ cleaning of an imprint lithography tool |
US8980751B2 (en) | 2010-01-27 | 2015-03-17 | Canon Nanotechnologies, Inc. | Methods and systems of material removal and pattern transfer |
JP5471514B2 (en) * | 2010-01-28 | 2014-04-16 | ウシオ電機株式会社 | Light processing equipment |
NL2007128A (en) | 2010-08-16 | 2012-02-20 | Asml Netherlands Bv | Imprint lithography inspection method and apparatus. |
EP3461622A1 (en) * | 2014-11-24 | 2019-04-03 | Additive Industries B.V. | Apparatus and method for producing an object by means of additive manufacturing |
CA3041069A1 (en) * | 2016-11-03 | 2018-05-11 | Molecular Imprints, Inc. | Substrate loading system |
CN113147205B (en) * | 2021-04-26 | 2023-08-25 | 南京格美达科技有限公司 | Glass seal equipment for product packaging |
CN114454631A (en) * | 2022-01-17 | 2022-05-10 | 叶春 | Medical treatment clean board is categorised with seal equipment |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3630065A (en) * | 1969-08-28 | 1971-12-28 | Gulf & Western Ind Prod Co | Die changing apparatus |
US5582782A (en) * | 1995-03-01 | 1996-12-10 | Kato; Kazuo | Method of stopping a die of an injection molding machine and a die clamping apparatus |
US5772905A (en) * | 1995-11-15 | 1998-06-30 | Regents Of The University Of Minnesota | Nanoimprint lithography |
WO2001063361A1 (en) * | 2000-02-23 | 2001-08-30 | Obducat Aktiebolag | Device for homogeneous heating of an object |
WO2002008835A2 (en) * | 2000-07-16 | 2002-01-31 | Board Of Regents, The University Of Texas System | High-resolution overlay alignment methods and systems for imprint lithography |
WO2002010721A2 (en) * | 2000-08-01 | 2002-02-07 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Methods for high-precision gap and orientation sensing between a transparent template and substrate for imprint lithography |
US6365059B1 (en) * | 2000-04-28 | 2002-04-02 | Alexander Pechenik | Method for making a nano-stamp and for forming, with the stamp, nano-size elements on a substrate |
WO2002067055A2 (en) * | 2000-10-12 | 2002-08-29 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Template for room temperature, low pressure micro- and nano-imprint lithography |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2577290B2 (en) * | 1992-03-18 | 1997-01-29 | 日精樹脂工業株式会社 | Stamper unit replacement method and automatic replacement device |
JP2001266415A (en) * | 2000-03-16 | 2001-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Stamper exchanging device for forming optical disk |
US6305097B1 (en) * | 2000-06-29 | 2001-10-23 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus for in-situ reticle cleaning at photolithography tool |
US6517977B2 (en) * | 2001-03-28 | 2003-02-11 | Motorola, Inc. | Lithographic template and method of formation and use |
JP2002304781A (en) * | 2001-04-05 | 2002-10-18 | Sony Disc Technology Inc | Device and method for replacing stamper |
-
2003
- 2003-09-11 DE DE10343323A patent/DE10343323A1/en not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-09-08 WO PCT/EP2004/010008 patent/WO2005026837A2/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3630065A (en) * | 1969-08-28 | 1971-12-28 | Gulf & Western Ind Prod Co | Die changing apparatus |
US5582782A (en) * | 1995-03-01 | 1996-12-10 | Kato; Kazuo | Method of stopping a die of an injection molding machine and a die clamping apparatus |
US5772905A (en) * | 1995-11-15 | 1998-06-30 | Regents Of The University Of Minnesota | Nanoimprint lithography |
WO2001063361A1 (en) * | 2000-02-23 | 2001-08-30 | Obducat Aktiebolag | Device for homogeneous heating of an object |
US6365059B1 (en) * | 2000-04-28 | 2002-04-02 | Alexander Pechenik | Method for making a nano-stamp and for forming, with the stamp, nano-size elements on a substrate |
WO2002008835A2 (en) * | 2000-07-16 | 2002-01-31 | Board Of Regents, The University Of Texas System | High-resolution overlay alignment methods and systems for imprint lithography |
WO2002010721A2 (en) * | 2000-08-01 | 2002-02-07 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Methods for high-precision gap and orientation sensing between a transparent template and substrate for imprint lithography |
WO2002067055A2 (en) * | 2000-10-12 | 2002-08-29 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Template for room temperature, low pressure micro- and nano-imprint lithography |
Non-Patent Citations (13)
Title |
---|
BAILEY,T.,et.al.: Step and Flash Imprint Lithography: A Techno- logy Review. In: Future Electron Devices, 2000,Vol.11,No.4,S.54- S.67 * |
BAILEY,T.,et.al.: Step and Flash Imprint Lithography: A Techno- logy Review. In: Future Electron Devices, 2000,Vol.11,No.4,S.54- S.67; |
BAILEY,T.,et.al.: Step and flash imprint lithography: Defect analysis. In: J.Vac.Sci.Technol.B.,2001,Vol.19,No.6,S.2806- S.2810 * |
BAILEY,T.,et.al.: Step and flash imprint lithography: Defect analysis. In: J.Vac.Sci.Technol.B.,2001,Vol.19,No.6,S.2806- S.2810; |
BAILEY,T.C.,et.al.:Template fabrication schemes for step and flash imprint lithography. In: Microelectronic Engineering, 2002,Vol.61-62,S.461-467 * |
BAILEY,T.C.,et.al.:Template fabrication schemes for step and flash imprint lithography. In: Microelectronic Engineering, 2002,Vol.61-62,S.461-467; |
COLBURN,M.,et.al.: Step and Flash Imprint Lithography: A New Approach to Hith-Resolution Patterning. Proc.SPIE,1999,Vol.3676, S.379-389 * |
COLBURN,M.,et.al.: Step and Flash Imprint Lithography: A New Approach to Hith-Resolution Patterning. Proc.SPIE,1999,Vol.3676, S.379-389; |
HAATAINEN,T.,et.al.: Step & Stamp imprint lithography using a commercial flip chip bonder; |
RESNICK,D.J.,et.al.: High resolution templates for step and flash imprint lithography. In: J.Microlith,Microfab.Microsyst, 2002,Vol.1,No.3,S.284-289 * |
RESNICK,D.J.,et.al.: High resolution templates for step and flash imprint lithography. In: J.Microlith,Microfab.Microsyst, 2002,Vol.1,No.3,S.284-289; |
WILLSON,C.G.,et.al.: Step and Flash Imprint Lithography: A Progress Report * |
WILLSON,C.G.,et.al.: Step and Flash Imprint Lithography: A Progress Report; |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2138895A1 (en) | 2008-06-25 | 2009-12-30 | Obducat AB | Nano imprinting method and apparatus |
US8277717B2 (en) | 2008-06-25 | 2012-10-02 | Obducat Ab | Nano imprinting method and apparatus |
DE112011102903B4 (en) * | 2010-09-01 | 2014-11-27 | Toshiba Kikai K.K. | Transmission system and transmission method |
DE102011055705B4 (en) * | 2011-11-25 | 2015-10-15 | Kunststoff-Institut Für Die Mittelständische Wirtschaft Nrw Gmbh (Kimw Nrw Gmbh) | Method for creating an authentication on the surface of a molded plastic part and authentication stamp |
DE102020103614A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-08-12 | Bundesdruckerei Gmbh | EXPOSURE TABLE FOR A HOLOGRAM EXPOSURE MACHINE |
DE102020103613A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-08-12 | Bundesdruckerei Gmbh | EXPOSURE TABLE FOR A HOLOGRAM EXPOSURE MACHINE AND METHOD FOR INTRODUCING A VOLUME REFLECTION HOLOGRAM IN A FILM SECTION |
DE102020103614B4 (en) | 2020-02-12 | 2023-05-11 | Bundesdruckerei Gmbh | EXPOSURE TABLE FOR A HOLOGRAM EXPOSURE MACHINE |
DE102021123510A1 (en) | 2021-09-10 | 2023-03-16 | Schmidt & Heinzmann Gmbh & Co Kg | Production device, in particular SMC production device, for the production of duroplastic semi-finished products |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005026837A3 (en) | 2006-04-20 |
WO2005026837A2 (en) | 2005-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10343323A1 (en) | Stamp lithography method and device and stamp for the stamp lithograph | |
DE60029827T2 (en) | DEVICE AND METHOD RELATED TO THE MANUFACTURE OF STRUCTURES | |
KR101366587B1 (en) | Imprinting apparatus and method therefor | |
DE102013216540B4 (en) | Transfer device that transfers a fine transfer pattern to a shaped material | |
DE202014011369U1 (en) | Plant for the production of three-dimensional screen prints | |
CN111201121A (en) | Double-sided embossing | |
TW201034053A (en) | Imprint apparatus and method | |
EP3507652B1 (en) | System and method for embossing micro-and/or nano-structures | |
EP2761371B1 (en) | Method for producing a stamp for nanoimprinting | |
EP2287666B1 (en) | Device for embossing substrates | |
JP4625247B2 (en) | Micro contact printing method and apparatus | |
EP3844801B1 (en) | Transfer of electronic components from a first to a second carrier | |
DE19925175C1 (en) | Apparatus for transferring microstructures from a tool onto a substrate comprises a measuring system moving between carriers | |
DE102018006760A1 (en) | Inspection when transferring electronic components from a first to a second carrier | |
EP3633453B1 (en) | Method for the preparation of (sub)-microstructures on curved surfaces of an optical component | |
DE20122196U1 (en) | Imprint lithography template for producing microelectronic devices, has multiple recesses of specified size and alignment marks and is transparent to activating light | |
EP4062231B1 (en) | Apparatus and method for patterning micro- and/or nano-structures | |
EP3552058A1 (en) | Method for embossing micro-structures and/or nano-structures | |
EP3555705B1 (en) | Device and method for producing large-area periodic nanostructures on an extensive substrate by means of a nanoimprint method | |
AT520718B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A FORM APPLICATION WITH (SUB) MICROSTRUCTURES AND WORKPIECE WITH (SUB) MICROSTRUCTURES | |
EP1953812A1 (en) | Substrate support | |
WO2022218793A1 (en) | Method and apparatus for the optical contact bonding of components | |
DE102010043235A1 (en) | Nano-imprint template producing method for electronic component, involves joining chip and base together by adhesion and/or cohesion forces and/or using material engagement process, and withdrawing transfer body from upper side of chip | |
EP4059654A1 (en) | Method and manufacturing system for manufacturing a flat product with a perforated structure, flat product and use of the flat product in a microfilter | |
WO2021099570A1 (en) | Apparatus for additive manufacture by a powder-layer process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |