KR100582781B1 - 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

공정 시간과 비용을 최소화할 수 있는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법이 개시된다.
본 발명의 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법은, 대면적 스탬퍼용 기판 상에 박막과 폴리머를 형성한 후, 미리 구비된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 바탕으로 열경화 방식 또는 자외선 경화 방식을 이용하여 폴리머를 패턴한다. 이어서, 패턴된 폴리머를 식각 마스크로 이용하여 박막을 패턴한 다음, 패턴된 폴리머를 제거하여 대면적 스탬퍼를 제조할 수 있다.
이와 같이 제조된 대면적 스탬퍼를 이용하여 한번에 대면적의 나노 소자 패턴을 형성함으로써, 공정 시간과 비용을 획기적으로 단축시킬 수 있다.
임프린트 리소그라피, 나노 소자, 스탬퍼

Description

임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법{Stamper-manufacturing method for imprint lithography}
도 1(a) 내지 도 1(d)은 열경화 방식을 이용한 나노 임프린트 공정을 나타낸 도면.
도 2(a) 내지 도 2(d)는 자외선 경화 방식을 이용한 나노 임프린트 공정을 나타낸 도면.
도 3(a) 내지 도 3(d)은 종래의 자외선 경화방식을 이용한 스텝 반복 임프린트 리소그라피 공정을 간략히 설명한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임프린트 리소그라피용 스탬퍼를 제조하는 방법을 간략히 나타낸 순서도.
도 5(a) 내지 도 5(d)는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에서 작은 면적 스탬퍼를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6(a) 내지 도 6(h)은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에서 대면적 스탬퍼를 제조하는 방법을 나타낸 도면.
도 7(a) 내지 도 7(h)은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 리소그라피 용 스탬퍼 제조 방법에서 대면적 스탬퍼를 제조하는 방법을 나타낸 도면.
본 발명은 임프린트 리소그라피에 관한 것으로서, 특히 대면적을 갖는 스탬퍼를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
나노기술은(NT : Nano Technology)은 정보기술(IT : Information Technology) 및 생명공학기술(BT : Bio Technology)과 더불어 21세기 산업 발전을 주도할 새로운 패러다임의 기술로서 주목받고 있다.
상기 나노기술은 물리학, 화학, 생물학, 전자공학 및 재료공학 등 여러 과학기술 분야가 융합되어, 기존 기술의 한계를 극복하고, 다양한 산업 분야에 기술 혁신을 줌으로써, 인류의 삶의 질을 획기적으로 향상시킬 것으로 기대되고 있다.
나노기술은 접근 방법에 따라, 크게 위로부터 아래로의 접근(Top=down) 방식과 아래로부터 위로의 접근(Bottom-up) 방식으로 나누어질 수 있다. 위로부터 아래로의 접근 방식은 지난 수십여년 동안 발전되어온 반도체 직접 소자의 역사에서 볼 수 있듯이, 기존의 미세 구조 제작 기술을 나노미터 스케일까지 더욱 발전시켜 정보 저장 용량 및 정보 처리 속도의 증대를 지속하고자 하는 기술이다. 이에 반해, 아래로부터 위로의 접근 방식은 물질을 원자 혹은 분자 단위 수준에서 제어하거나 자발적인 나노 구조 형성 현상을 이용하여 기존의 기술로는 불가능한 새로운 물리 적, 화학적 성질을 유도하고 이를 이용하여 새로운 소재 및 소자를 제작하도록 하는 기술이다.
위로부터 아래로의 접근 방식의 대표적인 예로는, 기존의 반도체 소자 제조 공정에 사용되고 있는 광학 리소그라피(Optical Lithography) 기술을 들 수 있다. 정보 기술 혁명으로 일컬어지는 20세기의 기술 발전은 반도체 소자의 소형화 및 직접화에 크게 의존해 왔으며, 이러한 반도체 소자 제조 공정의 핵심 기술이 바로 광학 리소그라피 기술이다. 현재 광학 리소그라피의 광원은 최소 선폭이 130nm인 불화크립톤(KrF) 레이저로부터 고해상도의 불화아르곤(ArF) 레이저로 이행되고 있다. 하지만, 불화아르곤 레이저에 의한 제조되는 반도체 소자의 최소 선폭은 100nm인데 반해, 향후 2003년에 90nm, 2005년에 65nm, 2007년에 45nm의 최소 선폭이 요구될 것으로 예측되고 있다.
이러한 상황에서 초미세 기술로서 기대되고 있는 것은 F2 레이저 리소그라피, 극자외선 리소그라피, 전자빔 투영 리소그라피, X-선 리소그라피 등이다. 이들 리소그라피 기술들은 40nm에서 70nm까지의 패턴 제작에는 적용될 수 있지만, 점차 미세화가 진행됨에 따라 노광 장비 자체의 초기 투자 비용의 지수함수적 증가와 더불어, 사용되는 빛의 파장과 같은 정도의 해상도를 갖는 마스크의 가격도 급등하게 되는 등 여러 가지 문제들을 내포하고 있다. 다시 말해, 기존의 리소그라피 기술들은 나노미터 영역까지 연장해 가는 기술 개발의 어려움과 더불어 이러한 기술이 과연 경제적 효용성을 갖고 있느냐에 커다란 의문을 불러일으키고 있다.
이러한 상황에서 대두된 것이 나노 임프린트(nano imprint) 기술이다. 나노 임프린트 기술은 1990년대 중반 미국의 스테판 츄(Stephen Y. Chou) 교수에 의해 도입된 나노 소자 제작 방법으로서, 낮은 생산성을 갖는 전자빔 리소그라피나 고가의 광학 리소그라피를 대신할 기술로 주목받고 있다.
나노 임프린트 기술은 컴팩트 디스크(CD)와 같은 마이크로 스케일의 패턴을 갖는 고분자 소재 제품의 대량 생산에 사용되는 엠보싱(embossing) 기술을 리소그라피에 적용한 것이다. 나노 임프린트의 핵심은 전자빔 리소그라피나 다른 방법을 이용하여 나노스케일의 구조를 갖는 스탬퍼(stamper)(또는 몰드)를 제조하고, 제작된 스탬퍼를 고분자 박막에 임프린트하여 나노스케일의 구조를 전사하고, 이를 반복 사용함으로써 전자빔 리소그라피의 생산성 문제를 극복하는 것이다.
도 1(a) 내지 도 1(d) 및 도 2(a) 내지 도 2(d)는 두 가지 방식의 나노 임프린트 공정을 간략히 설명한 도면이다. 즉, 도 1(a) 내지 도 1(d)은 열경화 방식을 이용한 나노 임프린트 공정을 나타낸 도면이고, 도 2(a) 내지 도 2(d)는 자외선 경화 방식을 이용한 나노 임프린트 공정을 나타낸 도면이다.
도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 열경화 방식인 경우, 실리콘과 같은 기판(111)에 고분자 박막(113)이 스핀 코팅에 의해 형성된다. 이때, 미리 제작된 스탬퍼(115)(또는 몰드)를 기판(111)에 평행하게 위치시키고, 고분자 박막(113)의 유리 전이 온도까지 가열시킨다.
이어서, 스탬퍼(115)를 고분자 박막(113)과 물리적 접촉을 시킨 다음 압력을 가한 후 온도를 낮춘다(도 1(b)).
도 1(c)에 나타낸 바와 같이, 온도가 유리 전이 온도 이하가 되면, 스탬퍼(115)를 고분자 박막(113)으로부터 분리시킨다(c).
그리고, 잔류 고분자를 제거하게 되면, 기판(111) 상의 고분자 박막(113)에 소정의 패턴이 형성되게 된다(도 1(d)).
한편, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 자외선 경화 방식의 경우, 실리콘과 같은 기판(121)에 고분자 박막(123)이 스핀 코팅에 의해 형성되고, 고분자 박막(123) 상에 광 경화 액체 물질(125)이 올려진다.
이때, 미리 제작된 스탬퍼(127)를 상기 광 경화 액체 물질(125)에 접촉되게 하면서 자외선(UV)을 조사하고, 이에 따라 액체 물질이 경화되면서, 스탬퍼(127)의 패턴이 경화된 액체(125)에 임프린트되게 된다(도 2(b)). 여기서, 상기 스탬퍼(127)에는 경화된 액체(125)와의 분리를 용이하게 하기 위한 물질이 코팅될 수 있다.
다음에 , 도 2(c)에 나타낸 바와 같이, 임프린트된 스탬퍼(127)를 경화된 액체 물질(125)로부터 분리한다. 따라서, 고분자 박막(123) 상의 경화된 액체 물질(125)에 패턴이 형성되게 된다.
이때, 상기 경화된 액체 물질(125)에 의한 패턴을 마스크로 사용하여 노광을 하여 고분자 박막(123)을 식각한 다음, 경화된 물질(125)을 제거함으로써, 기판(121) 상에 고분자 박막(123) 패턴이 형성되게 된다(도 2(d)).
여기서, 자외선 경화 방식을 이용한 임프린트 리소그라피 기술은 높은 온도와 압력을 필요로 하지 않기 때문에 최근에 많은 연구가 진행되고 있다.
최근에는 임프린트 관련 장치 기술의 발달에 힘입어, 작은 면적의 스탬퍼를 제작하고, 웨이퍼의 일부분에 임프린트 공정을 수행하고, 스탬퍼의 위치를 이동시키면서 반복 임프린트 공정을 수행하는 스텝 반복(Step-and-repeat) 방식에 대한 연구가 활발하다. 특히 자외선 경화방식을 이용한 스텝 반복 임프린트 기술이 현재까지 가장 좋은 기술로 평가받고 있다.
도 3(a) 내지 도 3(d)은 종래의 자외선 경화방식을 이용한 스텝 반복 임프린트 리소그라피 공정을 간략히 설명한 도면이다.
고분자 박막(133)이 형성된 기판(131) 상의 일부분에 미리 제작된 작은 면적의 스탬퍼(135)를 얼라인(align)시킨다(도 3(a)).
다음에, 자외선(UV)을 조사하면서 작은 면적의 스탬퍼(135)를 상기 고분자 박막(133)에 임프린트시킨다(도 3(b)).
이어서, 작은 면적의 스탬퍼(135)를 고분자 박막(133)으로부터 분리한 다음, 기판(131)을 일정 거리 전진 이동시킨다(도 3(c)).
다음에, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 다시 작은 면적의 스탬퍼(135)를 얼라인시킨 다음 임프린트하는 공정을 반복 수행한다. 이와 같은 과정은 기판(131) 상의 모든 영역에 걸쳐서 반복적으로 수행되게 된다.
이때, 스탬퍼의 크기는 한번에 인쇄할 수 있는 면적을 결정하며, 나노 임프린트의 생산성을 결정하는 중요한 요인이 되고 있다.
하지만, 종래와 같은 스텝 반복 임프린트 기술은 작은 스탬퍼로 임프린트할 때마다 반복적으로 기판을 이동시키게 되므로, 하나의 전체 기판을 대상으로 패턴을 형성하기 위해 기판을 이동시킬 때마다 얼라인과 자외선 조사 및 임프린트 과정 을 반복적으로 수행하게 됨으로써, 많은 시간과 비용이 발생되게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 임프린트 리소그라피에서 공정 비용과 시간을 줄일 수 있는 스탬퍼 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법은, 기판 상에 박막과 폴리머를 연속하여 형성하는 단계; 미리 구비된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 바탕으로 열경화 방식을 이용하여 상기 폴리머에 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴된 폴리머를 식각마스크로 이용하여 상기 박막을 식각하는 단계; 및 상기 패턴된 폴리머를 제거하여 대면적 스탬퍼를 완성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 임프린트용 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법은, 기판 상에 박막과 폴리머를 연속하여 형성하는 단계; 미리 구비된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 바탕으로 자외선 경화 방식을 이용하여 상기 폴리머에 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴된 폴리머를 식각마스크로 이용하여 상기 박막을 식각하는 단계; 및 상기 패턴된 폴리머를 제거하여 대면적 스탬퍼를 완성하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법을 상세히 설명한다.
본 발명은 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 대면적 스탬퍼를 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임프린트 리소그라피용 스탬퍼를 제조하는 방법을 간략히 나타낸 순서도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 작은 면적 스탬퍼를 대면적 크기만큼 복수개 제조하는 과정(S 10)과, 제조된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 이용하여 대면적 스탬퍼를 제조하는 과정(S 20)으로 이루어진다.
먼저, 작은 면적 스탬퍼를 제조하는 방법을 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5(a) 내지 도 5(d)는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에서 작은 면적 스탬퍼를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
먼저, 작은 일정 크기를 갖는 작은 면적 스탬퍼(31) 상에 감광성 폴리머(33)를 코팅한다(도 5(a)).
이때, 작은 면적 스탬퍼(31) 재질로는 실리콘(Si). SiO2, 쿼츠 클래스(quartz glass), 니켈(Ni), 플래티늄(Pt), 크롬(Cr), 고분자 재료 등이 사용될 수 있다. 여기서, 앞서 설명한 물질들은 열경화 방식의 임프린트 리소그라피에 이용될 수 있다. 또한, 쿼크 글래스나 투명 고분자 재료는 자외선 경화 방식에 이용될 수 있다.
감광성 폴리머(33)가 코팅된 작은 면적 스탬퍼(31)를 대상으로 전자빔 리소그라피, 레이저 리소그라피, 반도체 노광 장비 등을 이용하여 감광성 폴리머(33)를 패터닝한다(도 5(b)).
이어서, 패턴된 감광성 폴리머(33)를 식각 마스크로 사용하여 상기 작은 면적 스탬퍼(31)를 건식(dry) 또는 습식(wet) 식각(etching)을 통해 식각한다(도 5(c)).
이와 같이, 상기 작은 면적 스탬퍼(31)가 일정 깊이로 식각되면, 상기 감광성 폴리머(33)를 제거한다(도 5(d)). 이에 따라 상기 작은 면적 스탬퍼(31) 상에는 일정 미세 선폭을 갖는 패턴이 형성되게 된다. 이때, 상기 작은 면적 스탬퍼(31) 표면에는 임프린트 공정시 폴리머와의 분리를 용이하게 하기 위해 실란(silane)기가 함유된 약품을 이용하여 표면 처리될 수 있다.
이와 같이 패턴된 작은 면적 스탬퍼(31)는 소망하는 대면적 크기만큼 복수개가 제조될 수 있다.
이와 같이, 대면적 스탬퍼를 제조하기 위한 작은 면적 스탬퍼들이 모두 제조되게 되면, 이러한 복수의 작은 면적 스탬퍼들을 이용하여 대면적 스탬퍼를 제조하게 된다.
이러한 대면적 스탬퍼를 제조하는 방법에는 크게 열경화 방식 또는 자외선 경화 방식 중 어느 것을 이용하여서도 제조될 수 있다.
먼저, 열경화 방식을 이용하여 대면적 스탬퍼를 제조하는 방법을 설명한다.
도 6(a) 내지 도 6(h)은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에서 대면적 스탬퍼를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 양면이 연마된 대면적 스탬퍼용 기판(41)이 마련된다(도 6(a)).
이어서, 상기 기판(41) 상에 박막(43)을 증착시킨다(도 6(b)). 이때, 박막(43)은 금속 또는 비금속이 모두 사용될 수 있는데, 이는 상기 기판(41) 재질과 일치시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기판(41)이 금속인 경우에는 박막(43)도 금속 재질로 증착시키고, 기판(41)이 비금속인 경우에는 박막(43)도 비금속 재질로 증착시킬 수 있다. 이때, 박막(43)이 금속인 경우에는 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr) 등이 사용될 수 있다.
다음에, 증착된 박막(43) 상에 폴리머(45)를 코팅한 다음, 미리 구비된 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)를 상기 코팅된 폴리머(45) 상에 정렬시키고, 이어서 정렬된 복수의 작은 면적 스탬퍼(47) 위로 호일(49)을 덮는다(도 6(c)). 이때, 상기 호일(49)의 크기는 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼를 포함할 수 있어야 한다.
이어서, 상기 기판(41)을 상기 코팅된 폴리머(45)의 유리 전이온도 이상으로 가열하여 상기 코팅된 폴리머(45)를 경화시키면서, 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)에 기체 압력을 가해 상기 폴리머(45)를 임프린트시킨다(도 6(d)). 이때, 상기 기체 압력에 의해 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(47) 위에 덮혀진 호일(49)은 변형이 되면서 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)를 감싸게 되어 균일한 압력으로 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)를 눌러주게 되고, 이에 따라 폴리 머(45)가 균일한 압력을 받도록 한다. 이와 같이 호일(49)을 구비하는 것은 상기 기판(41) 상에 정렬된 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)가 서로 다른 평면도를 가지게 되므로, 이와 같이 서로 다른 평면도를 갖는 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)에 기체 압력이 인가될 때, 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)가 상기 폴리머(45)를 눌러주는 정도가 서로 상이하게 되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 호일(49)에 기체 압력이 가해지면, 상기 호일(49)이 각 작은 면적 스탬퍼(47)를 감싸안게 되어 각 작은 면적 스탬퍼(47)가 균일한 압력으로 상기 폴리머(45)를 눌러주게 되므로, 상기 폴리머(45)는 균일한 압력을 받게 되어 균일한 패턴이 형성될 수 있게 된다.
다음에, 상기 기판(41)을 일정 온도 이하로 냉각시킨 다음, 임프린트된 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)를 상기 폴리머(45)로부터 분리함으로써, 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(47)의 모양이 전사된 폴리머(45) 패턴이 형성되게 된다(도 6(e)).
이어서, 상기 패턴된 폴리머(45)를 대상으로 상기 박막(43)이 노출될 때까지 건식 식각을 하여 잔류하는 폴리머를 제거한다(도 6(f)).
이와 같이, 잔류하는 폴리머가 제거되면, 폴리머(45) 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 기판(41)이 노출될 때까지 상기 박막(43)을 식각한다(도 6(g)).
그리고, 마지막으로 상기 박막(43) 위에 남아있는 상기 패턴된 폴리머(45)를 제거함으로써, 대면적 스탬퍼(40)가 완성되게 된다(도 6(h)).
도 7(a) 내지 도 7(h)은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에서 대면적 스탬퍼를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 양면이 연마된 대면적 스탬퍼용 기판(51)이 마련된다(도 7(a)).
이어서, 상기 기판(51) 상에 박막(53)을 증착시킨다(도 7(b)). 이때, 박막(53)은 금속 또는 비금속이 모두 사용될 수 있고, 상기 기판(51) 재질과 일치시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기판(51)이 금속인 경우에는 박막(53)도 금속 재질로 증착시키고, 기판(51)이 비금속인 경우에는 박막(53)도 비금속 재질로 증착시킬 수 있다. 이때, 박막(53)이 금속인 경우에는 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr) 등이 사용될 수 있다.
다음에, 증착된 박막(53) 상에 폴리머(55)를 코팅한 다음, 미리 구비된 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)를 상기 코팅된 폴리머(55) 상에 정렬시키고, 이어서 정렬된 복수의 작은 면적 스탬퍼(57) 위로 호일(59)을 덮는다(도 7(c)). 이때, 상기 호일(59)의 크기는 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)를 포함할 수 있어야 한다. 또한, 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)와 호일(59)은 자외선에 투과될 수 있는 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)로 상기 폴리머(55)를 임프린트시키면서 자외선을 조사하여 상기 폴리머(55)를 경화시킨다(도 7(d)). 이때, 상기 기체 압력에 의해 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(57) 위에 덮혀진 호일(59)은 변형이 되면서 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)를 감싸게 되어 균일한 압력으로 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)를 눌러주게 되고, 이에 따라 폴리머(55)가 균일한 압력을 받도록 한다. 이와 같이 호일(59)을 구비하는 것은 상기 기판(51) 상에 정렬된 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)가 서로 다른 평면도를 가지게 되므로, 이와 같이 서로 다른 평면도를 갖는 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)에 기체 압력이 인가될 때, 상 기 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)가 상기 폴리머(55)를 눌러주는 정도가 서로 상이하게 되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 호일(59)에 기체 압력이 가해지면, 상기 호일(59)이 각 작은 면적 스탬퍼(57)를 감싸안게 되어 각 작은 면적 스탬퍼(57)가 균일한 압력으로 상기 폴리머(55)를 눌러주게 되므로, 상기 폴리머(55)는 균일한 압력을 받게 되어 균일한 패턴이 형성될 수 있게 된다.
다음에, 상기 폴리머(55)가 일정 정도 경화되면, 임프린트된 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)를 상기 폴리머(55)로부터 분리함으로써, 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼(57)의 모양이 전사된 폴리머(55) 패턴이 형성되게 된다(도 7(e)).
이어서, 상기 패턴된 폴리머(55)를 대상으로 상기 박막(53)이 노출될 때까지 건식 식각을 하여 잔류하는 폴리머를 제거한다(도 7(f)).
이와 같이, 잔류하는 폴리머가 제거되면, 폴리머 패턴(55)을 식각 마스크로 사용하여 상기 기판(51)이 노출될 때까지 상기 박막(53)을 식각한다(도 7(g)).
그리고, 마지막으로 상기 박막(53) 위에 남아있는 상기 패턴된 폴리머(55)를 제거함으로써, 대면적 스탬퍼(50)가 완성되게 된다(도 7(h)).
이상과 같이 제조된 대면적 스탬퍼를 이용하여 한번에 대면적 나노 소자를 제조할 수 있다.
따라서, 본 발명은 미리 구비된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 이용하여 대면적 스탬퍼를 제조하여 대면적 나노 소자에 한번에 대면적 패턴을 형성하게 됨으로써, 종래와 같이 하나의 작은 면적 스탬퍼를 이용하여 반복적으로 기판을 이동시키면서 나노 소자에 패턴을 형성함으로써 발생되는 공정 비용 및 시간을 현격하게 단축시 킬 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에 의하면, 대면적 스탬퍼를 이용하여 한번에 대면적의 나노 소자에 패턴을 형성시킴으로써, 공정 비용 및 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 효과가 기대된다.

Claims (10)

  1. 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에 있어서,
    기판 상에 박막과 폴리머를 연속하여 형성하는 단계;
    미리 구비된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 바탕으로 열경화 방식을 이용하여 상기 폴리머에 패턴을 형성하는 단계;
    상기 패턴된 폴리머를 식각마스크로 이용하여 상기 박막을 식각하는 단계; 및
    상기 패턴된 폴리머를 제거하여 대면적 스탬퍼를 완성하는 단계
    를 포함하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리머에 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 복수의 작은 면적 스탬퍼를 상기 폴리머 상에 정렬하는 단계;
    상기 기판을 상기 폴리머의 유리 전이온도 이상으로 가열하여 상기 폴리머를 경화시키면서, 상기 복수의 작은 면적 스탬퍼로 상기 경화되는 폴리머를 임프린트하는 단계; 및
    상기 기판을 냉각시킨 다음, 상기 임프린트된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 상기 폴리머로부터 분리하는 단계를 포함하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 정렬된 복수의 작은 면적 스탬퍼 위로 호일을 덮는 단 계를 더 포함하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 소정 온도는 상기 코팅된 폴리머의 유리 전이온도인 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  5. 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법에 있어서,
    기판 상에 박막과 폴리머를 연속하여 형성하는 단계;
    미리 구비된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 바탕으로 자외선 경화 방식을 이용하여 상기 폴리머에 패턴을 형성하는 단계;
    상기 패턴된 폴리머를 식각마스크로 이용하여 상기 박막을 식각하는 단계; 및
    상기 패턴된 폴리머를 제거하여 대면적 스탬퍼를 완성하는 단계를 포함하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 폴리머에 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 복수의 작은 면적 스탬퍼를 상기 폴리머 상에 정렬하는 단계;
    상기 복수의 작은 면적 스탬퍼로 상기 폴리머를 임프린트시키면서 자외선을 조사하여 상기 폴리머를 경화시키는 단계; 및
    상기 폴리머가 일정 정도 경화되면, 상기 임프린트된 복수의 작은 면적 스탬퍼를 상기 폴리머로부터 분리하는 단계
    를 포함하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 정렬된 복수의 작은 면적 스탬퍼 위로 호일을 덮는 단계를 더 포함하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 기판은 금속 및 비금속 재질 모두가 사용되고, 자외선 경화 방식이 이용되는 경우 상기 기판은 투명 재질이 사용되는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  9. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 박막의 재질은 금속 및 비금속 재질 모두가 사용되고, 금속 재질로는 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr) 중 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 패턴된 폴리머를 대상으로 상기 박막이 노출될 때까지 식각하여 잔류하는 폴리머를 제거하는 단계를 더 포함하는 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법.
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