KR100768705B1 - Method of manufacturing polymeric stamp for imprinting and polymeric stamp manufactured using the same - Google Patents

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KR100768705B1 KR1020060055810A KR20060055810A KR100768705B1 KR 100768705 B1 KR100768705 B1 KR 100768705B1 KR 1020060055810 A KR1020060055810 A KR 1020060055810A KR 20060055810 A KR20060055810 A KR 20060055810A KR 100768705 B1 KR100768705 B1 KR 100768705B1
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Abstract

A method for manufacturing an imprinting polymeric stamp and the polymeric stamp manufactured by the same are provided to improve the releasing ability of the stamp by forming a silicon-based polymer layer on an elastic film and imprinting a master on the film. A master(10) having a predetermined pattern is prepared, and then a silicon-based adhesive layer(30) is formed on an elastic film(20). A silicon-based polymer layer(40) is formed on the silicon-base adhesive layer. The master comes in contact with an upper surface of the silicon-based polymer layer to press the latter, and then the master is detached from the silicon-based polymer layer. A releasing agent is applied on the master.

Description

임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법 및 그에 의한 고분자 스탬프{Method of manufacturing polymeric stamp for imprinting and polymeric stamp manufactured using the same}Method of manufacturing polymeric stamp for imprinting and polymeric stamp manufactured using the same}

도 1은 본 발명에 따른 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법을 나타내는 공정도이고,1 is a process chart showing a manufacturing method of an imprinting polymer stamp according to the present invention,

도 2는 본 발명의 실시예에서 제조한 실리콘 고분자 스탬프의 이미지를 보여주는 사진이고, Figure 2 is a photograph showing an image of a silicone polymer stamp prepared in an embodiment of the present invention,

도 3a 및 도 3b는 상기 실리콘 고분자 스탬프의 패턴을 보여주는 전자 현미경 사진이고, 3a and 3b are electron micrographs showing the pattern of the silicon polymer stamp,

도 4는 본 발명의 실시예에서 제조한 실리콘 고분자 스탬프를 이용하여 패턴이 형성된 기판용 절연 필름의 이미지를 보여주는 사진이고,4 is a photograph showing an image of an insulating film for a substrate on which a pattern is formed using a silicon polymer stamp prepared in an embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b는 상기 기판용 절연 필름에 형성된 패턴을 보여주는 전자 현미경 사진이다. 5A and 5B are electron micrographs showing patterns formed on the insulating film for the substrate.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10 : 마스터 11 : 자기조립단분자막10: master 11: self-assembled monolayer

20 : 탄성 필름 30 : 실리콘 고분자층20: elastic film 30: silicone polymer layer

40 : 접착층40: adhesive layer

본 발명은 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법 및 그에 의한 고분자 스탬프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이형성이 뛰어나고 경제적일 뿐 아니라 미세하면서도 깊은 패턴을 임프린트할 수 있는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법 및 그에 의한 고분자 스탬프에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a polymer stamp for imprinting and a polymer stamp thereby, and more particularly, to a method for producing an imprinting polymer stamp capable of imprinting fine and deep patterns as well as being excellent in release property and economical. It relates to a polymer stamp.

신호 처리 능력이 뛰어난 회로를 보다 좁은 면적에 구현하기 위하여 고밀도의 기판(line/space ≤10㎛/10㎛, Microvia <30㎛) 제조에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그러나, 지금까지 기판 제조에 사용되어 오던 UV 리소그래피 공법이 기판의 고밀도화에 따라 제조 공정 및 제조 단가에서 극복해야 할 문제점이 점점 많아지고 있다. 따라서, UV 리소그래피의 대체 공법으로서 임프린트(Imprint) 방법을 이용하여 고밀도의 기판을 제조하려는 시도가 주목을 받고 있다. In order to implement a circuit having excellent signal processing capability in a smaller area, there is a need for manufacturing a high-density substrate (line / space ≦ 10 μm / 10 μm, Microvia <30 μm). However, there are more and more problems to be overcome in the manufacturing process and manufacturing cost of the UV lithography method, which has been used in the manufacture of substrates, as the density of substrates increases. Therefore, attempts to manufacture high-density substrates using the imprint method as an alternative method of UV lithography have attracted attention.

임프린트 공정을 이용하여 기판을 제조할 경우에는 양산성을 위하여 대면적 임프린트 공정을 고려해야 하는데, 이 경우에 전면적에 대해서 균일 가압이 용이하고, 사용이 용이하며, 이형성이 뛰어난 스탬프의 개발이 중요한 문제로 대두된다. When manufacturing a substrate using an imprint process, a large area imprint process should be considered for mass production. In this case, development of a stamp that is easy to pressurize uniformly, is easy to use, and has excellent mold release property is an important problem. Soybeans.

종래의 기판용 임프린팅 공정에 있어서 소프트 고분자 스탬프의 제조방법은 마스터를 준비한 다음, 이를 이용하여 스탬프를 만들기 위해 고분자(polymer) 몰드재료를 혼합하고, 마스터 위에 혼합된 고분자 몰드재료를 붓는다. 핫 챔버에서 고분자 몰드를 경화시킨 후, 마스터로부터 경화된 탄성중합체 스탬프를 벗겨냄으로서 고분자 스탬프를 완성한다. 이와 같은 방식으로 제조된 고분자 스탬프는 이형처리 면에서 유리한 반면, 스탬프 자체의 기계적 강도가 낮기 때문에 임프린팅 공정으로 미세한 패턴을 제조하기에는 해상도가 나쁘고 결함이 많이 발생한다. In the conventional substrate imprinting process, a method of manufacturing a soft polymer stamp is prepared by a master, and then mixed with a polymer mold material to form a stamp using the same, and the polymer mold material is poured onto the master. After curing the polymer mold in the hot chamber, the polymer stamp is completed by peeling off the cured elastomeric stamp from the master. The polymer stamp prepared in this manner is advantageous in terms of release treatment, but the mechanical strength of the stamp itself is low, so that the resolution is poor and many defects are generated to produce a fine pattern by the imprinting process.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 PET와 같이 유연하면서도 강도를 지닌 기재 상에 아크릴레이트 계열의 고분자층을 형성하여 임프린팅 함으로써 좀더 경제적이고 기계적 강도를 개선시킨 스탬프를 제조하는 방법이 있다. 그러나, 아크릴레이트 계열의 고분자는 연성을 조절하는데 한계가 있어 복잡하고 깊은 미세패턴을 제조할 경우 결함이 발생할 가능성이 높다는 문제점이 있다. In order to solve such a problem, there is a method of manufacturing a stamp which is more economical and improves mechanical strength by forming and imprinting an acrylate-based polymer layer on a flexible and rigid substrate such as PET. However, the acrylate-based polymer has a limitation in controlling ductility, and thus, there is a problem in that defects are likely to occur when a complex and deep micropattern is manufactured.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실리콘계 고분자층을 스탬프의 재료로 사용하여 이형성이 뛰어나고, 미세하면서도 깊은 패턴을 임프린트할 수 있는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법 및 그에 의한 고분자 스탬프를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention by using a silicon-based polymer layer as the material of the stamp is excellent in releasability, the production of an imprinting polymer stamp that can imprint fine and deep patterns To provide a method and thereby a polymer stamp.

본 발명의 일 측면에 따르면, According to one aspect of the invention,

소정의 패턴을 갖는 마스터(master)를 준비하는 단계;Preparing a master having a predetermined pattern;

탄성 필름 상에 실리콘계 접착층을 형성하는 단계;Forming a silicone adhesive layer on the elastic film;

상기 실리콘계 접착층 상에 실리콘계 고분자층을 형성하는 단계;Forming a silicon-based polymer layer on the silicon-based adhesive layer;

상기 마스터를 상기 실리콘 고분자층 상면에 접촉시켜 가압하는 단계; 및Pressing the master by contacting the upper surface of the silicon polymer layer; And

상기 마스터를 분리하는 단계;Separating the master;

를 포함하는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법을 제공한다. It provides a method for producing an imprinting polymer stamp comprising a.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 마스터는 실리콘 마스터인 것이 바람직하다. According to a preferred embodiment, the master is preferably a silicon master.

본 발명에 있어서, 상기 제조방법은 상기 마스터의 표면에 이형제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 이형제로는 퍼플루오로 실란 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 퍼플루오로 실란 화합물은 하기 화학식 1과 같이 표시될 수 있다. In the present invention, the manufacturing method may further comprise the step of applying a release agent on the surface of the master. It is preferable to use a perfluoro silane compound as the release agent, and the perfluoro silane compound may be represented by the following Chemical Formula 1.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112006043724460-pat00001
Figure 112006043724460-pat00001

상기 식중, R1 내지 R3는 각각 독립적으로 할로겐 원소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, n은 1 내지 20의 정수이다.Wherein R 1 to R 3 are each independently a halogen element, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 20 .

상기 퍼플루오로 실란 화합물의 구체적인 예로서, 퍼플루오로데실트리클로로 실란을 들 수 있다. Specific examples of the perfluoro silane compound include perfluorodecyltrichloro silane.

상기 탄성 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다. The elastic film is selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polycarbonate and polymethyl methacrylate.

상기 실리콘계 접착층은 실리콘과 에폭시의 공중합체로서, 에폭시 함량이 20내지 80 중량%인 에폭시와 실리콘의 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. The silicone adhesive layer is a copolymer of silicon and epoxy, it is preferable to use a copolymer of epoxy and silicon having an epoxy content of 20 to 80% by weight.

상기 임프린티용 고분자 스탬프의 제조방법은 상기 탄성 필름 상에 실리콘계 접착층을 형성시킨 다음에 열경화 또는 자외선 경화를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 열경화의 경우 80 내지 200℃의 온도에서 1분 내지 30분 동안 수행되는 것이 바람직하다. The method of manufacturing the polymer stamp for imprint may further include forming a silicone adhesive layer on the elastic film and then performing thermosetting or ultraviolet curing. In the case of thermosetting, it is preferably carried out for 1 to 30 minutes at a temperature of 80 to 200 ℃.

상기 실리콘계 고분자층은 실리콘 고분자를 포함하는 탄성 중합체이다. 상기 실리콘 고분자의 구체적인 예로는 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함한다.The silicone-based polymer layer is an elastic polymer including a silicone polymer. Specific examples of the silicon polymer include PDMS (polydimethylsiloxane).

상기 실리콘계 고분자층 상면에 마스터를 가압하는 단계에서, 열경화 또는 자외선 경화를 더 수행할 수 있다. 열경화의 경우, 마스터를 가압한 상태에서 120 내지 200℃의 온도로 승온시켜 1 내지 3시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. In the pressing of the master on the upper surface of the silicon-based polymer layer, thermosetting or ultraviolet curing may be further performed. In the case of thermosetting, it is preferable to carry out for 1 to 3 hours by raising the temperature to a temperature of 120 to 200 ℃ in a state in which the master is pressurized.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제조방법에 따라 제조된 임프린팅용 고분자 스탬프를 제공한다. According to another aspect of the invention, it provides an imprinting polymer stamp prepared according to the manufacturing method.

이하, 본 발명에 따른 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법 및 그에 의한 고분자 스탬프에 대하여 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing an imprinting polymer stamp and a polymer stamp according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법의 공정을 순서 대로 도시한 공정도이다. 본 발명에 따른 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법을 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 1 is a process chart showing the process of the manufacturing method of the imprinting polymer stamp according to the present invention in order. Looking at the manufacturing method of the imprinting polymer stamp according to the present invention with reference to FIG.

우선, 소정의 패턴을 갖는 마스터(master)(10)를 준비한다. First, a master 10 having a predetermined pattern is prepared.

상기 마스터(10)는 열경화에 견딜 수 있는 소재, 또는 자외선경화를 할 경우 자외선이 투과될 수 있는 소재로 제작되는 것이 바람직한데, 실리콘웨이퍼 등으로 제작된 실리콘 마스터를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 경우에 따라서 마스터로 실리콘산화물인 쿼츠를 이용할 수도 있다. The master 10 is preferably made of a material that can withstand thermal curing, or a material that can transmit ultraviolet rays when UV curing, it is preferable to use a silicon master made of a silicon wafer or the like. In some cases, quartz, which is a silicon oxide, may be used as the master.

이와 같은 마스터(10)는 패턴이 형성되어 있는 마스터의 표면을 이형제로 처리하여 사용할 수도 있다. 이형제의 처리는 후속공정에서 실리콘 고분자층(30)으로부터 마스터(10)를 분리하는 경우, 경화된 고분자층(30)의 손상없이 보다 용이하게 분리하기 위함이다. 상기 이형제는 사용되는 마스터(10)와 실리콘 고분자층(30)의 소재에 따라 적절하게 사용될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 이형제로는 퍼플루오로 실란 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 퍼플루오로 실란 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.Such a master 10 can also be used by processing the surface of the master in which the pattern is formed with a mold release agent. The treatment of the releasing agent is to separate the master 10 from the silicone polymer layer 30 in a subsequent process, more easily without damaging the cured polymer layer 30. The release agent may be suitably used according to the material of the master 10 and the silicone polymer layer 30 used. According to an embodiment of the present invention, it is preferable to use a perfluoro silane compound as the release agent. The perfluoro silane compound may be represented by the following Chemical Formula 1.

[화학식 1] [Formula 1]

Figure 112006043724460-pat00002
Figure 112006043724460-pat00002

상기 식중, R1 내지 R3는 각각 독립적으로 할로겐 원소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬 기이고, n은 1 내지 20의 정수이다. Wherein R 1 to R 3 are each independently a halogen element, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, n is an integer of 1 to 20 to be.

여기서, "치환"되었다는 것은 알콕시기 또는 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원소로 치환된 것을 의미한다.Here, "substituted" means that at least one hydrogen atom of the alkoxy group or the alkyl group is substituted with a halogen element.

상기 화학식 1의 화합물의 구체적인 예로는, 퍼플루오로데실트리클로로실란(perfluorodecyltrichlorosilane)을 들 수 있다. Specific examples of the compound of Formula 1 may include perfluorodecyltrichlorosilane.

이와 같은 이형제는 마스터(10)의 패턴이 형성된 일면에 기화법 등의 방법으로 표면처리되어 마스터(10)와의 사이에 강한 결합을 형성함으로써 물리, 화학적으로 안정적이고 기계적 특성이 우수한 자기조립단분자막(11)을 형성시킨다. Such a release agent is surface-treated on one surface on which the pattern of the master 10 is formed by a vaporization method or the like to form a strong bond with the master 10, thereby obtaining a physically and chemically stable self-assembled monolayer 11 having excellent mechanical properties. ).

다음으로, 탄성 필름(20) 상에 실리콘계 접착층(30)을 형성한다.Next, the silicon adhesive layer 30 is formed on the elastic film 20.

상기 탄성 필름(20)은 투명하고 플렉서블한 필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다. The elastic film 20 is a transparent and flexible film, and is selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, and polymethyl methacrylate.

탄성 필름(20) 상에 실리콘계 고분자층(40)을 형성하기 전에 실리콘계 접착층(30)을 형성하는데, 이는 실리콘계 고분자의 이형 특성이 반대로 탄성 필름 상에 실리콘 고분자층을 결합시키는데 어려움을 유발시킬 수 있기 때문이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 이와 같은 실리콘계 접착층(30)에 사용되는 소재로는 실리콘과 에폭시의 공중합체로서, 에폭시 함량이 20 내지 80 중량%인 에폭시와 실리콘의 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 실리콘계 접착층(30)은 탄성 필름(20) 상에 핸드캐스팅 등의 방법을 이용하여 도포될 수 있다.Before forming the silicone-based polymer layer 40 on the elastic film 20, the silicone-based adhesive layer 30 is formed, which may cause difficulty in bonding the silicone polymer layer on the elastic film, as opposed to the release property of the silicone-based polymer. Because. According to an embodiment of the present invention as a material used for the silicon-based adhesive layer 30 as a copolymer of silicon and epoxy, it is preferable to use a copolymer of epoxy and silicon having an epoxy content of 20 to 80% by weight. . The silicone adhesive layer 30 may be applied onto the elastic film 20 by using a method such as hand casting.

이어서, 상기 실리콘계 접착층(30) 상에 실리콘계 고분자층(40)을 형성한다. Subsequently, a silicon-based polymer layer 40 is formed on the silicon-based adhesive layer 30.

상기 실리콘계 고분자층(40)으로는 실리콘 고분자를 포함하는 탄성중합체를 사용한다. 본 발명에서 실리콘계 고분자층(40)의 소재로 사용하는 실리콘 고분자는 그 자체가 투명하면서도 고분자 재료에 대해 낮은 반응성과 계면에너지를 갖기 때문에 임프린팅 리소그래피 공정에서 광을 투과시킬 수 있으며, 실리콘 고분자 자체의 이형성으로 인하여 임프린팅 후에 끈적거림 없이 보다 용이하게 이형시킬 수 있다. 실리콘 고분자의 구체적인 일예로서 PDMS(polydimethylsiloxane)의 경우, 현재 다양한 물성의 PDMS가 상용화되어 있기 때문에 기존의 아크릴레이트계 고분자에 비하여 다양한 물성을 갖는 스탬프를 용이하게 제조할 수 있다. As the silicon-based polymer layer 40, an elastomer including a silicon polymer is used. In the present invention, the silicon polymer used as the material of the silicon-based polymer layer 40 is transparent but has low reactivity and interfacial energy with respect to the polymer material, and thus may transmit light in the imprinting lithography process. Due to the releasability, the mold can be easily released without being sticky after imprinting. As a specific example of the silicone polymer, PDMS (polydimethylsiloxane) can easily prepare a stamp having various physical properties compared to the conventional acrylate polymer because PDMS of various physical properties are commercialized at present.

상기 실리콘계 고분자층(40)을 형성하는 방법은 핸드캐스팅(handcasting), 액적도포(droplet dispensing), 스핀코팅(spin coating) 또는 분사(spray) 방식 등 당업계에 통상적으로 사용되는 방식이라면 모두 다 사용할 수 있으며, 편이성 측면에서 핸드캐스팅 방식을 사용하여 도포하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 실리콘 고분자층(40)은 상기 마스터(10) 상에 형성되어 있는 패턴의 두께와 동일한 두께를 갖도록 도포되는 것이 바람직하다. The silicon-based polymer layer 40 may be formed by any method that is commonly used in the art, such as handcasting, droplet dispensing, spin coating, or spraying. It is preferable to apply using a handcasting method from the viewpoint of ease of use. Here, the silicon polymer layer 40 is preferably applied to have the same thickness as the thickness of the pattern formed on the master (10).

상기 실리콘계 고분자층(40)을 형성하고 나면, 다음으로 상기 마스터(10)를 상기 실리콘 고분자층(40) 상면에 접촉시켜 소정의 압력으로 가압한다. 이때, 상기 마스터(10)를 가압한 상태에서 실리콘 고분자층(40)을 열경화 또는 자외선 경화를 수행할 수 있는데, 열경화의 경우 구체적으로 80 내지 200℃ 온도로 승온시켜 1 내지 3시간 동안 열을 가하는 것이 바람직하다. 자외선 경화의 경우 동일 범위의 자외선을 수분 이상을 조사하여 경화시킬 수 있다.After the silicon-based polymer layer 40 is formed, the master 10 is then contacted with an upper surface of the silicon polymer layer 40 and pressurized to a predetermined pressure. In this case, the silicone polymer layer 40 may be thermally cured or ultraviolet cured in the pressurized state of the master 10. In the case of thermal curing, the temperature is raised to a temperature of 80 to 200 ° C. for 1 to 3 hours. It is preferable to add. In the case of ultraviolet curing, ultraviolet rays of the same range can be cured by irradiating moisture or more.

상기 마스터(10)를 가압하여 경화시킨 다음에는 상기 마스터(10)를 실리콘계 고분자층(40)으로부터 분리해 냄으로써 임프린팅용 고분자 스탬프를 완성할 수 있다. After pressing and curing the master 10, the master stamp 10 may be separated from the silicon-based polymer layer 40 to complete the imprinting polymer stamp.

이와 같이 본 발명에 따른 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법에 의하면 PET 등과 같은 부드럽고 강도를 가진 플렉서블 탄성 기판 상에 실리콘 고분자층을 형성함으로써 실리콘 고분자의 이형성으로 인하여 이형공정이 보다 용이하고, 미세하고 깊은 패턴을 임프린팅 할 수 있을 뿐만 아니라, 실리콘 고분자의 다양한 물성으로 인하여 다양한 물성의 스탬프를 용이하게 제조할 수 있다. Thus, according to the manufacturing method of the imprinting polymer stamp according to the present invention by forming a silicone polymer layer on a flexible elastic substrate having a soft and strong, such as PET, the release process is easier, finer and deeper due to the release of the silicone polymer. In addition to imprinting the pattern, due to the various physical properties of the silicone polymer it can be easily produced stamps of various physical properties.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the present invention.

<실시예><Example>

우선, 실리콘 마스터의 이형처리를 위하여 실리콘 마스터를 황산과 과산화수소수를 7:3으로 섞은 용액에 약 90℃에서 20분간 방치한 후, 순수로 충분히 씻어주었다. 이것을 진공 오븐에 넣어 감압 하에 방치하여 수분을 완전히 제거한 후, 이형제로 퍼플루오로데실트리클로로실란(perfluorodecyltrichlorosilane) 1㎖를 사용하여, 감압 하에 온도를 올려 기화시켜 실리콘 마스터에 결합시켰다. First, to release the silicon master, the silicon master was left in a solution containing sulfuric acid and hydrogen peroxide at 7: 3 for 20 minutes at about 90 ° C., followed by rinsing with pure water. This was placed in a vacuum oven and left under reduced pressure to completely remove moisture, and then, using a 1 ml of perfluorodecyltrichlorosilane as a release agent, the temperature was raised under reduced pressure to vaporize and bonded to the silicon master.

한편, 에폭시 함량이 50중량%의 실리콘 올리고머와 경화제를 10:1의 비율로 잘 섞은 후, 탈포기로 생성된 기포를 제거하였다. 이 용액을 PET 필름 상에 핸드 캐스팅 방법으로 약 수 ㎛의 얇은 막을 만들었다. 상기 필름을 100℃에서 5분간 방치하여 실리콘 막의 점성을 조절한 뒤, 상기 필름 위에 실리콘 올리고머와 경화제의 혼합물을 핸드캐스팅 방법으로 약 35㎛의 얇은 막을 만들었다. 여기에 실리콘 마스터를 놓은 후, 감압 하에 3~5 bar의 압력을 가하면서 150℃에서 3시간 유지하였다. 실리콘 마스터를 필름으로부터 제거하여 실리콘 고무 스탬프를 제조하였다.On the other hand, after the epoxy content of 50% by weight of the silicone oligomer and the curing agent was well mixed in a ratio of 10: 1, bubbles generated by the deaerator were removed. This solution was made on the PET film by hand casting to produce a thin film of about several micrometers. After leaving the film at 100 ° C. for 5 minutes to adjust the viscosity of the silicone film, a thin film of about 35 μm was formed on the film by a handcasting mixture of the silicone oligomer and the curing agent. After placing the silicon master here, it was maintained for 3 hours at 150 ℃ while applying a pressure of 3-5 bar under reduced pressure. The silicone master was removed from the film to produce a silicone rubber stamp.

도 2는 상기 실시예에서 제조된 실리콘 고무 스탬프의 이미지를 보여주는 사진이고, 도 3a 및 도 3b는 상기 실리콘 고무 스탬프의 패턴을 보여주는 전자 현미경 사진이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 실리콘 고무 스탬프가 결함없이 제조됨을 확인할 수 있다.Figure 2 is a photograph showing an image of the silicone rubber stamp prepared in the embodiment, Figures 3a and 3b is an electron micrograph showing the pattern of the silicone rubber stamp. 3A and 3B, it can be seen that the silicone rubber stamp is manufactured without defects.

이와 같이 제조된 실리콘 고무 스탬프를 이용하여 에폭시 계열의 기판용 절연 필름에 임프린팅 테스트를 실시하였다. 도 4는 패턴이 형성된 기판용 절연 필름의 이미지를 보여주는 사진이고, 도 5a 및 도 5b는 상기 기판용 절연 필름에 형성된 패턴을 보여주는 전자 현미경 사진이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 실리콘 고무 스탬프는 충분한 기계적 물성을 유지하여 기판용 절연필름에 결점이 없이 패턴을 전사할 수 있음을 알 수 있다. An imprinting test was performed on the insulating film for epoxy substrates using the silicon rubber stamp thus prepared. 4 is a photograph showing an image of a patterned insulation film for a substrate, and FIGS. 5A and 5B are electron micrographs showing a pattern formed on the insulation film for a substrate. 5A and 5B, it can be seen that the silicon rubber stamp manufactured according to the manufacturing method of the present invention can transfer a pattern without defects to the insulating film for a substrate by maintaining sufficient mechanical properties.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법은 탄성 필름 상에 실리콘계 고분자층을 형성한 뒤 마스터를 임프린팅함으로써, 이형성이 뛰어나고, 깊고 미세한 패턴을 결함없이 임프린팅할 수 있는 고분자 스탬프를 제조할 수 있다. As described above, the manufacturing method of the imprinting polymer stamp according to the present invention forms a silicon-based polymer layer on the elastic film and then imprints the master, thereby providing excellent releasability, and capable of imprinting a deep and fine pattern without defects. Stamps can be produced.

Claims (13)

소정의 패턴을 갖는 마스터(master)를 준비하는 단계;Preparing a master having a predetermined pattern; 탄성 필름 상에 실리콘계 접착층을 형성하는 단계;Forming a silicone adhesive layer on the elastic film; 상기 실리콘계 접착층 상에 실리콘계 고분자층을 형성하는 단계;Forming a silicon-based polymer layer on the silicon-based adhesive layer; 상기 마스터를 상기 실리콘 고분자층 상면에 접촉시켜 가압하는 단계; 및Pressing the master by contacting the upper surface of the silicon polymer layer; And 상기 마스터를 분리하는 단계;Separating the master; 를 포함하는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.Method of producing a polymer stamp for imprinting comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마스터는 실리콘 마스터인 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The master is a silicon master manufacturing method of the imprinting polymer stamp. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마스터의 표면에 이형제를 도포하는 단계를 더 포함하는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The method of manufacturing an imprinting polymer stamp further comprising the step of applying a release agent on the surface of the master. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 이형제는 퍼플루오로 실란 화합물인 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The release agent is a method of producing a polymer stamp for imprinting is a perfluoro silane compound. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄성 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The elastic film is a method for producing an imprinting polymer stamp selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polycarbonate and polymethyl methacrylate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실리콘계 접착층은 에폭시 함량이 20 내지 80 중량%인 에폭시와 실리콘의 공중합체인 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The silicone adhesive layer is a method for producing an imprinting polymer stamp is a copolymer of epoxy and silicon with an epoxy content of 20 to 80% by weight. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄성 필름 상에 실리콘계 접착층을 형성시킨 다음에 열경화 또는 자외선 경화를 수행하는 단계를 더 포함하는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.Forming a silicone-based adhesive layer on the elastic film and then performing a thermosetting or ultraviolet curing step further comprising the method of manufacturing an imprinting polymer stamp. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 열경화는 80 내지 200℃의 온도에서 1분 내지 30분 동안 수행되는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The thermosetting is a method for producing an imprinted polymer stamp is carried out for 1 to 30 minutes at a temperature of 80 to 200 ℃. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실리콘계 고분자층은 실리콘 고분자를 포함하는 탄성 중합체인 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The silicon-based polymer layer is a method for producing an imprinting polymer stamp is an elastomer containing a silicone polymer. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 실리콘 고분자는 PDMS인 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The silicone polymer is a method for producing an imprinting polymer stamp of PDMS. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실리콘계 고분자층 상면에 마스터를 가압하는 단계에서, 열경화 또는 자외선 경화를 더 수행하는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.In the step of pressing the master on the upper surface of the silicon-based polymer layer, the manufacturing method of the imprinting polymer stamp for further performing heat curing or ultraviolet curing. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 열경화는 상기 마스터를 가압한 상태에서 120 내지 200℃의 온도로 승온시켜 1 내지 3시간 동안 수행되는 임프린팅용 고분자 스탬프의 제조방법.The thermosetting is a method for producing an imprinting polymer stamp is carried out for 1 to 3 hours by raising the temperature to 120 to 200 ℃ in the pressurized state. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 임프린팅용 고분자 스탬프.An imprinting polymer stamp prepared according to any one of claims 1 to 12.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101593457B1 (en) * 2015-02-06 2016-02-12 한국기계연구원 Photo curable polymer resin composites of pyrrole based and method for fabricating fine pattern using the same
WO2018147578A1 (en) * 2017-02-13 2018-08-16 주식회사 엘지화학 Cylindrical secondary battery insulation member
KR20180093154A (en) * 2017-02-09 2018-08-21 주식회사 엘지화학 Gasket of cylindrical secondary battery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050019128A (en) * 2002-09-17 2005-02-28 보드 어브 트러스티스 어브 더 리랜드 스탠포드 주니어 유니버시티 Replication and transfer of microstructures and nanostructures
KR20050073017A (en) * 2004-01-08 2005-07-13 삼성전자주식회사 Pdms elastomer stamp and method of forming minute pattern using the same
KR20050077897A (en) * 2004-01-29 2005-08-04 한국기계연구원 Hybrid microcontact printing method using imprinted silicon substrate
KR20060052545A (en) * 2004-11-10 2006-05-19 소니 도이치린드 게엠베하 A stamp for soft lithography, in particular micro contact printing and a method of preparing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050019128A (en) * 2002-09-17 2005-02-28 보드 어브 트러스티스 어브 더 리랜드 스탠포드 주니어 유니버시티 Replication and transfer of microstructures and nanostructures
KR20050073017A (en) * 2004-01-08 2005-07-13 삼성전자주식회사 Pdms elastomer stamp and method of forming minute pattern using the same
KR20050077897A (en) * 2004-01-29 2005-08-04 한국기계연구원 Hybrid microcontact printing method using imprinted silicon substrate
KR20060052545A (en) * 2004-11-10 2006-05-19 소니 도이치린드 게엠베하 A stamp for soft lithography, in particular micro contact printing and a method of preparing the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101593457B1 (en) * 2015-02-06 2016-02-12 한국기계연구원 Photo curable polymer resin composites of pyrrole based and method for fabricating fine pattern using the same
KR20180093154A (en) * 2017-02-09 2018-08-21 주식회사 엘지화학 Gasket of cylindrical secondary battery
KR102265207B1 (en) * 2017-02-09 2021-06-17 (주)엘지에너지솔루션 Gasket of cylindrical secondary battery
WO2018147578A1 (en) * 2017-02-13 2018-08-16 주식회사 엘지화학 Cylindrical secondary battery insulation member
KR20180093278A (en) * 2017-02-13 2018-08-22 주식회사 엘지화학 Insulator of cylindrical secondary battery
KR102176432B1 (en) * 2017-02-13 2020-11-09 주식회사 엘지화학 Insulator of cylindrical secondary battery
US11196112B2 (en) 2017-02-13 2021-12-07 Lg Chem, Ltd. Cylindrical secondary battery insulation member

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