KR100804734B1 - 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치 및 방법 - Google Patents

자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치 및 방법 Download PDF

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강신일
안수호
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하는 장치로서, 그 연속 이송로 상에, 전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅부와; 상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거부와; 상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제2 제거부와; 상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은, 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하는 장치로서, 그 연속 이송로 상에, 전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅부와; 상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거부와; 상기 전도층의 노출 부위에 금속층을 형성하는 금속층 형성부와; 상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거부와; 상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제4 제거부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 방법을 제공한다.

Description

자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치 및 방법{CONTINUOUS LITHOGRAPHY APPARATUS AND METHOD USING ULTRAVIOLET ROLL NANOIMPRINTING}
도 1a 내지 1f는 종래의 인쇄회로기판의 제작 방법을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연속 리소그라피 장치의 전체 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 연속 리소그라피 장치에서, 자외선 롤 나노임프린팅부를 포함한 일부 구성부들을 보여주는 상세도이다.
도 4는 도 2의 연속 리소그라피 장치에서 수행되는 리소그라피 공정을 순차적으로 보여주는 순서도이다.
도 5a 내지 5f는 도 4의 리소그라피 공정을 도해화한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연속 리소그라피 공정을 순차적으로 보여주는 순서도이다.
도 7a 내지 도 7g는 도 6의 리소그라피 공정을 도해화한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연속 리소그라피 장치에서, 자외선 롤 나노임프린팅부를 포함한 일부 구성부들을 보여주는 상세도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 연속 리소그라피 장치에서, 자외선 롤 나노임프린팅부를 포함한 일부 구성부들을 보여주는 상세도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 연속 리소그라피 장치에서, 자외선 롤 나노임프린팅부를 포함한 일부 구성부들을 보여주는 상세도이다.
본 발명은, 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고밀도 및 고집적의 패턴 형성이 가능하고, 저가에 대량생산이 가능한 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 칩의 고밀도화 및 신호 전달 속도의 고속화에 대응하기 위한 기술로서, CSP(Chip-Sized Package) 실장 또는 와이어 본딩(wire bonding) 실장을 대신하여 반도체 칩을 인쇄회로기판에 직접 실장하는 COB(Chip On Board) 기술에 대한 요구가 커지고 있다.
또한 통신기기의 경박단소 추세와 함께 LCD 드라이버 구동 등에 사용되는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 FPCB에 칩을 직접 실장하기 위한 COF(Chip on Film) 기술을 실현하기 위하여, 반도체의 고밀도화에 대응할 수 있는 고밀도 및 고신뢰성의 회로기판 제작에 필요한 리소그라피 기술 개발이 요구되고 있다.
아울러 인쇄회로기판의 고밀도화와 함께 이러한 인쇄회로기판의 제작에 필요한 리소그라피 방법의 저가 양산 기술이 요구되고 있다.
종래의 기술로서 고밀도 인쇄회로기판이나 FPCB를 제작하기 위해서는 거의 표준화된 반도체 생산 기술을 이용하여야 한다.
도 1a 내지 1f는 종래의 드라이 필름을 이용한 인쇄회로기판의 제작 방법을 보여주는 도면이다.
먼저, 도 1a에서와 같이, 전도층(112)이 형성된 절연성 기재(基材)(111)를 준비한다. 예컨대, 절연성 수지로 이루어지는 절연성 기재(111) 상에 동박 전도층(112)이 입혀진 동박 적층판을 준비한다.
다음, 도 1b에서와 같이, 전도층(112) 상에 포토레지스트 필름(photo-resist film, 121) 및 마일라 필름(Mylar film, 122)을 포함하는 드라이 필름(dry film, 120)을 적층한다.
다음, 도 1c에서와 같이, 소정의 패턴이 인쇄된 아트 워크 필름(art work film, 130)을 마일라 필름(122)에 밀착시킨 후, 자외선을 조사한다.
이때, 아트 워크 필름(130)의 인쇄되지 않은 부위(131)는 자외선이 투과하여 포토레지스트 필름(121)에 경화된 부위(121a)를 형성하고, 아트 워크 필름(130)의 소정의 패턴이 인쇄된 검은 부위는 자외선이 투과하지 못하여 포토레지스트 필름(121)에 경화되지 않는 부위(121b)를 형성한다.
다음, 도 1d에서와 같이, 아트 워크 필름(130)을 마일라 필름(122)으로부터 분리시킨다.
다음, 도 1e에서와 같이, 마일라 필름(122)을 박리하여 제거한다.
다음, 도 1f에서와 같이, 현상 공정을 수행함으로써, 포토레지스트 필름(121)의 경화되지 않은 부위(121b)는 현상액에 의해 제거되고, 포토레지스트 필름의 경화된 부위(121a)만 남아서 에칭 레지스트 패턴(etching resist pattern)을 형성한다.
다음, 도 1g에서와 같이, 식각액에 침지시키면, 포토레지스트 필름의 경화된 부위(121a)가 에칭 레지스트로 작용하여, 에칭 레지스트에 대응하는 부위를 제외한 나머지 부위의 전도층(112)이 제거되어 소정의 회로 패턴이 형성된다.
다음, 도 1h에서와 같이, 회로 패턴이 형성된 기재(111) 상에 부착된 포토레지스트 필름의 경화된 부위(121a)를 박리하여 제거한다.
상술한 종래의 드라이 필름을 이용한 인쇄회로기판의 회로 패턴 형성방법은 마일라 필름(122)상에 아트 워크 필름(130)이 밀착된 후 자외선이 조사되기 때문에, 아트 워크 필름(130)과 마일라 필름(122)에서 자외선이 산란되어 포토레지스트 필름(121)의 해상도가 저하되어 점점 고밀도화 및 고직접화 되어가는 인쇄회로기판의 회로 패턴에 대응하기 어려운 문제점을 가지고 있다.
또한 종래의 드라이 필름을 사용하는 공정은 포토레지스트 필름(121)의 두께를 얇게 하는데 한계가 있기 때문에, 점점 미세화 되어가는 회로 패턴을 형성하기 어려운 문제점도 있다.
또한, 종래의 드라이 필름을 사용하는 공정은 공정 자체가 각각 다른 공정으로 분리되어 있어 생산성과 비용의 측면에서도 불리한 측면이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 고밀도 및 고집적의 패턴, 특히 고밀도 및 고집적의 회로 패턴을 형성할 수 있는 리소그라피 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 기존의 배치프로세스로 이루어지는 리소그라피 공정에, 연속 성형 공정을 접목하여 저가에 대량생산이 가능한 연속 리소그라피 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
반도체 칩에 비하여 비교적 공정이 단순한 회로기판의 연속 공정 기술의 발전은 이미 일상 생활이 되어버린 많은 전자기기들의 발전에 핵심적인 역할을 할 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하는 장치로서, 그 연속 이송로 상에, 전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅부와; 상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거부와; 상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제2 제거부와; 상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하는 장치로서, 그 연속 이송로 상에, 전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅부와; 상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거부와; 상기 전도층의 노출 부위에 금속층을 형성하는 금속층 형성부와; 상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거부와; 상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제4 제거부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치를 제공한다.
또한 본 발명은, 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하되, 그 연속 이송로 상에서, 전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅 단계와; 상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거 단계와; 상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제2 제거 단계와; 상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하되, 그 연속 이송로 상에서, 전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅 단계와; 상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거 단계와; 상기 전도층의 노출 부위에 금속층을 형성하는 금속층 형성 단계와; 상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거 단계와; 상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제4 제거 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 방법을 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연속 리소그라피 장치의 전체 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 연속 리소그라피 장치에서, 자외선 롤 나노임프린팅부를 포함한 일부 구성부들을 보여주는 상세도이다.
도시한 바와 같이, 도 2의 리소그라피 장치는 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하기 위하여, 그 연속 이송로 상에 자외선 롤 나노임프린팅부와, 제1 제거부와, 제2 제거부와 제3 제거부를 구비한다.
이 밖에도, 리소그라피 장치는 릴리이즈롤(401), 다수의 가이드롤(451), 감광층 형성부, 히터(410) 및 와인딩롤(402)을 구비한다. 또한, 장력 조절부(미도시)를 구비할 수 있다.
여기서, 자외선 롤 나노임프린팅부는 패턴 롤 스탬퍼(321), 압력 조절 유닛 및 자외선 조사 유닛(350)을 구비한다. 또한 압력 조절 유닛은 가압롤(331a)을 구비한다. 상기 제거부 각각은 식각 유닛(421, 431, 441), 세척 유닛닛(422, 432, 442) 및 건조 유닛닛(423, 433, 443)을 구비한다. 감광층 형성부는 도포 유닛(310) 및 코팅롤(341)을 구비한다.
본 발명에 따른 자외선 롤 임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치는, 공정 중 이어지는 일부 단계 내지 전 단계가 연속적인 공정으로 수행되도록, 롤-투-롤 방식으로 연속적으로 이송하면서 리소그라피를 수행함으로써, 단일 장비로 공정을 수행할 수 있다.
릴리이즈롤(401)은 전도층(212)이 형성되어 있는 절연성 기재(211)을 풀어 하류로 이송시킨다.
본 발명의 절연성 기재(211)는 폴리이미드, PET 등 유연성을 가지는 예컨대 필름 타입의 기재(基材)뿐만 아니라 유리, 실리콘, 에폭시 등의 유연하지 않은 경질 기재를 포함한다. 유연성을 가지는 기재(211)는 도 2, 3, 9 및 10의 절연성 기재로 바람직하고, 경질 기재는 도 8의 절연성 기재로 적합하다.
감광층 형성부는 자외선 롤 나노임프린팅부의 상류에 구비된다. 감광층 형성부는 전도층(212) 상에 액상의 감광성 물질을 도포하여 감광층(221)을 형성한다.
감광층 형성부는 롤 코팅, 커튼 코팅, 스프레이 코팅, 등 다양한 방법으로 전도층(212) 상에 감광층(221)을 형성할 수 있다. 커튼 코팅은 가는 슬릿을 통하여 감광성 물질이 막(curtain)으로 흘러내리게 하고 그 아래를 전도층(212)이 지나가도록 하여 코팅한다.
도 2 및 3에서는 감광층 형성부가 도포 유닛(310) 및 코팅롤(341)을 구비하는 실시예를 보여준다.
도포 유닛(310)은 액상 감광성 수지가 담겨있는 수지통을 구비하고, 그 수지통의 전단에는 감광성 수지를 전도층(212) 상에 분사하는 노즐(311)이 형성되어 있다. 코팅롤(341)은 도포된 감광성 물질에 롤링 접촉되어 감광성 물질을 전도 층(212) 상에 평탄하게 코팅시킨다.
히터(410)는 도포된 감광성 수지가 자외선 경화되기 이전에 감광성 수지에 열을 가해준다. 액상의 감광성 물질이 전도층(212)의 전면에 얇게 코팅되는 것이 나노 임프린팅 공정에서 필연적으로 발생하는 레지듀얼 레이어(221b)를 얇게 만들어주기 때문에 액상의 감광성 수지를 충분히 가열하여 감광성 수지의 점도를 낮추어 주는 것이다.
도 2에서는 코팅롤(341) 상류에 적외선 또는 대류형의 히터(410)를 두어 감광성 물질을 가열하는 실시예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도포 유닛(310)의 수지통 내에 히터를 삽입하여 감광성 물질이 소정의 점도로 가열된 후 전도층(212) 상에 도포되도록 하거나, 코팅롤(341)에 히터를 삽입하여 가열하거나, 코팅롤(341)과 패턴 롤 스탬퍼(321) 사이에 적외선 또는 대류형의 히터를 설치하여 감광성 수지를 가열하거나 패턴 롤 스탬퍼(321)에 히터를 삽입하여 감광성 수지의 온도를 올려줄 수 있을 것이다.
부연 설명하면, 자외선 롤 나노임프린팅 공정은 유동성이 있는 액상의 수지에 소정의 형상이 새겨진 패턴이 있는 패턴 롤 스탬퍼(321)로 압력을 가하여 유동성이 있는 감광성 수지가 패턴 롤 스탬퍼(321)의 음각으로 새겨진 패턴 부위에 채워지고, 이 상태에서 자외선을 조사하여 광경화 시키는 것이다.
하지만 이 과정에서 수지의 유동성의 한계로 인하여 패턴 롤 스탬퍼(321)의 패턴의 양각 부위에도 박막의 형태로 수지가 남아 있는 채로 광경화가 진행되어 레지듀얼 레이어(221b)가 발생하게 된다. 이 레지듀얼 레이어(221b)가 두꺼울수록 패 턴의 균일도는 낮아지며 후 공정을 방해하는 요소로 작용하기 때문에 가능한 얇게 만들어야만 한다.
상기 레지듀얼 레이어(221b)가 얇게 생성되는 조건은 패턴 롤 스탬퍼(321)로 누르는 압력이 높거나 액상 수지의 점도가 낮아야 한다. 그러나 패턴 롤 스탬퍼(321)의 압력을 너무 높여줄 경우에는 스탬퍼(321)가 훼손되어 고가의 스탬퍼(321)를 교체해야 하거나, 절연성 기재(211) 또는 전도층(212)이 손상되어 변형이 발생할 수 있다. 따라서 가능한 압력을 낮게 주기 위해서 액상 수지의 온도를 높여주면 쉽게 점도를 낮출 수가 있어 작은 압력으로도 제로(zero)에 가까운 레지듀얼 레이어(221b)를 얻을 수 있다.
자외선 롤 나노임프린팅부는 전도층(212) 상에 형성된 감광층(221)을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼(321)를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 감광층(22)에 패턴을 형성한다.
자외선 롤 나노임프린팅부는 패턴 롤 스탬퍼(321), 압력 조절 유닛, 자외선 조사 유닛(350)을 구비한다.
패턴 롤 스탬퍼(321)는 그 외주에 소정의 패턴이 형성되어 있다. 전형적으로 상기 패턴은 회로 패턴이고, 본 발명의 리소그라피 장치는 인쇄회로기판의 회로 패턴을 리소그라피하는 것이나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
압력 조절 유닛은 패턴 롤 스탬퍼(321)가 감광층(221)에 가하는 상대 압력을 조절한다. 압력 조절 유닛은 가압롤(331a)을 구비하며, 볼-스프링 플런저(미도시)를 구비할 수 있다. 볼 스프링 플런저는 가압롤(331a)을 패턴 롤 스탬퍼(321) 쪽으 로 밀어, 패턴 롤 스탬퍼(321)와 감광층(221) 사이의 갭을 조절함으로써, 패턴 롤 스탬퍼(321)가 감광층(221)에 가하는 상대 압력을 조절할 수 있도록 한다.
자외선 조사 유닛(350)은 패턴이 전사된 감광층(221)에 자외선을 조사하여 경화시킨다.
자외선 조사 유닛(350)은 광원(352) 및 반사갓(353)을 구비한다. 또한 바람직하게는 콜드 미러 및 핫 미러를 구비한다. 또한 집광 렌즈 또는 슬릿을 구비할 수 있다.
자외선 조사 유닛(350)의 광원(352)으로는, 메탈할라이드 램프, 수은 램프, 자외선 형광램프, 자외선 LED 등을 사용할 수 있다.
반사갓(353)은 자외선이 감광층(221)의 소정의 부위로 향하도록 하여, 자외선이 흩어져 손실되는 것을 방지한다. 반사갓(353)은 구면, 타원형, 포물선형, 곡선형 또는 비구면형의 다양한 형상을 가질 수 있다.
콜드 미러는 적외선은 투과하고 자외선은 반사시키는데, 예컨대 반사갓(353)을 콜드 미러로 형성하여, 자외선을 감광층(221) 쪽으로 반사시킨다. 핫 미러는 적외선을 반사하고 자외선은 투과시키는데, 예컨대 광원(352)과 감광층(221) 사이에 배치하여, 자외선 조사 효율을 향상시킨다.
제1 제거부는 패턴 롤 스탬퍼(321)의 양각 부위와 맞닿아 얇은 막으로 경화된 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거한다. 제1 제거부는 반응성 이온 식각(RIE, Reactive Ion Etching)하거나 식각액에 침지하거나 식각액을 스프레이하는 등의 방법으로 레지듀얼 레이어(221b)를 제거할 수 있다.
도 2에서는 제1 제거부가 식각액을 분사하여 레지듀얼 레이어(221b)를 식각하는 식각 유닛(421), 식각액을 세척하는 세척 유닛(422) 및 세척이 끝난 후 건조하는 건조 유닛(423)을 구비하는 실시예를 도시하고 있다.
제2 제거부는 레지듀얼 레이어(221b)를 제거함으로써 노출되는 전도층(212)의 노출 부위를 제거한다. 제2 제거부는 반응성 이온 식각(RIE, Reactive Ion Etching)하거나 식각액에 침지하거나 식각액을 스프레이하는 등의 방법으로 감광층에 덮여 있지 않고 노출된 전도층(212)의 노출 부위를 제거할 수 있다.
도 2에서는 제2 제거부가 식각액을 분사하여 전도층(212)의 노출 부위를 식각하는 식각 유닛(431), 식각액을 세척하는 세척 유닛(432) 및 세척이 끝난 후 건조하는 건조 유닛(433)을 구비하는 실시예를 도시하고 있다.
제3 제거부는 전도층(212)의 패턴 부위를 덮고 있는 감광층의 나머지 부위(221a)를 제거한다. 제3 제거부는 애슁(ashing)하거나, 식각액에 침지하거나 식각액을 스프레이하는 등의 방법으로 감광층(221)의 나머지 부위(221a)를 제거할 수 있다.
도 2에서는 제3 제거부가 식각액을 분사하여 에칭 레지스트로 사용된 감광층의 나머지 부위(221a)를 식각하는 식각 유닛(441), 식각액을 세척하는 세척 유닛(442) 및 세척이 끝난 후 건조하는 건조 유닛(443)을 구비하는 실시예를 도시하고 있다.
상기 제거부에서 식각액에 침지하여 식각하는 방식은 연속 공정에 바람직할 수 있다. 예컨대, 이송로 상에 식각액 조를 설치하고, 연속적으로 이송되면서 식각 액 조를 지나도록 함으로써, 공정 속도를 향상시킬 수 있다.
와인딩롤(402)은 리소그라피가 완료된 전도층(212)이 형성된 절연성 기재(211)를 상류로부터 이송 받아 감는다. 와인딩롤(402)은 도 2의 리소그라피 장치가 연속 공정을 수행하도록 하는데 이바지한다.
실시예에 따라서는 와인딩롤(402) 대신에 절단부(미도시)를 둘 수 있다. 절단부는 리소그라피가 완료된 전도층(212)이 형성된 절연성 기재(211)를 상류로부터 이송 받아 기설정된 길이로 절단한다.
가이드롤(451)은 다수개가 구비되어, 전도층(212)이 형성된 절연성 기재(211)의 이송을 안내한다.
이 밖에도 도 2의 리소그라피 장치는 장력 조절부(미도시)를 구비하여 전도층(212)이 형성된 절연성 기재(211)의 이송 속도 및 장력을 조절할 수 있다. 장력 조절부는 예컨대 아이들롤(idle roll)를 구비할 수 있다.
도 4는 도 2의 연속 리소그라피 장치에서 수행되는 리소그라피 공정을 순차적으로 보여주는 순서도이고, 도 5a 내지 5f는 도 4의 리소그라피 공정을 도해화한 도면이다.
(1) 도 4의 S110 단계 및 도 5a
먼저, 전도층(212)이 형성된 절연성 기재(211)를 준비한다. 도 2에서는 릴리이즈롤(401)을 풀어 전도층(212)이 형성된 절연성 기재(211)를 공급한다. 실시예에 따라서는 릴리이즈롤(401)에서 전도층이 형성되지 않은 절연성 기재(211)를 풀어 공급하고, 전도성 물질을 코팅하여 전도층(212)을 형성하는 전도층 형성부를 릴리 이즈롤과 감광층 형성부 사이에 별도로 구비하도록 구성하는 것도 가능하다.
절연성 기재(211)는 전도층(212)의 노출 부위를 제거하는 식각 공정(S150) 및 감광층(221)의 나머지 부위를 제거하는 식각 공정(S160)시에 식각액에 반응하지 않는 재료로 된 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
(2) 도 4의 S120 단계 및 도 5b
다음으로, 액상 감광성 수지를 전도층(212) 상에 도포한 후 코팅롤(341)을 이용하여 코팅을 하여 감광층(221)을 형성한다.
(3) 도 4의 S130 단계 및 도5c
소정의 패턴이 음각으로 형성 되어진 패턴 롤 스탬퍼(321)와 감광층(221)이 밀착되어진 상태로 회전하는 동안에 액상의 감광성 수지는 기계적으로 패턴(전형적으로는 회로 패턴)이 각인되고, 자외선 조사 유닛(350)에서 조사된 자외선에 의하여 감광층(221)은 패턴이 각인된 상태로 경화되어, 전도층(212) 상에 접합된 상태로 패턴 롤 스탬퍼(321)와 이형 된다.
여기서 감광층(221)과 전도층(212)의 접착력을 향상시키기 위하여, 전도층(212) 상에 전처리를 수행하는 것이 바람직하다.
(4) 도 4의 S140 및 도 5d
다음으로, 전사된 패턴 이외의 부위에 경화되어 있는 감광층(221)의 레지듀얼 레이어(221b)를 제거한다.
전술한 바와 같이, 감광층(221)의 레지듀얼 레이어(221b)를 제거하는 과정은 RIE(reactive ion etching) 공정을 수행하거나 감광성 수지를 용해할 수 있는 유기 용매에 담그거나 상기 용매를 감광층(221)에 분사하는 공정을 실시하는 것이 바람직하다.
여기서 상기 레지듀얼 레이어(221b)를 제거하는 과정은 적절한 시간 제어가 이루어져야 한다. 과도한 제거 과정을 거칠 경우 패턴이 형성될 전도층 부위를 덮고 있는 감광성 수지까지 제거되는 결과가 나타날 수 있기 때문이다. 레지듀얼 레이어(212b)가 제거된 이후에는 세척과 건조 작업을 수행하여 다음 공정을 준비한다.
(5) 도 4의 S150 및 도 5e
레지듀얼 레이어(221b)를 제거한 후, 패턴이 형성될 전도층(212) 부위는 경화된 감광성 수지에 덮여 있고, 나머지 부위는 노출된 상태이다.
여기서, 전도층(212)의 노출된 부위에 식각을 실시하여 패턴이 형성될 전도층(212) 부위를 제외한 부위를 제거하는 공정을 수행한다.
여기서 상기 전도층(212)을 제거하는 과정은 RIE 공정을 수행하거나, 감광성 수지와 절연성 기재(211)에는 반응하지 않고 전도성 물질(212)만 식각할 수 있는 식각액을 준비하여 담그거나, 식각액을 스프레이 하여 상기 전도층(212)을 식각하는 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 전도층(212)의 노출된 부위가 제거된 이후에는 세척과 건조작업을 수행하여 다음 공정을 준비한다.
(6) 도 4의 S160 및 도 5f
전도층(212)의 패턴 부위 위에 존재하여 에칭 레지스트로 사용된 감광층(221)의 나머지 부위(221a)를 제거하는 공정을 수행한다.
여기서 상기 감광성 수지를 제거하는 과정은 전도성 물질(212) 및 절연성 기재(211)와는 반응하지 않고, 감광성 수지(221)만 제거하는 용매에 담그거나 상기 용매를 분사하는 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 감광성 수지를 제거한 이후에는 세척과 건조 작업을 수행한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연속 리소그라피 공정을 순차적으로 보여주는 순서도이고, 도 7a 내지 7g는 도 6의 연속 리소그라피 공정을 도해화한 도면이다.
본 발명의 전도층(212)을 이루는 전도성 물질로는 전도성을 가지는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 여기서, 자외선 투과성을 확보하기 위해서 ITO와 같은 투명 전도성 물질로 이루어지는 전도층을 사용할 수도 있음은 물론이다.
이 경우, 전도성 물질층의 두께를 증가시키거나 보다 높은 전도성을 가지는 전도성 물질을 전도층(212) 상에 형성할 목적으로 전도층(212) 상에 금속층(213)을 형성할 수 있다.
이 경우 리소그라피 장치는, 도 2 내지 5의 리소그라피 장치의 제2 제거부 및 제3 제거부 대신에 금속층 형성부와, 제3 제거부 및 제4 제거부를 구비한다.
구체적으로 살펴보면, 본 실시예의 리소그라피 장치의 자외선 롤 나노임프린팅부도, 전도층(212) 상에 형성된 감광층(221)을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼(321)를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 감광층(221)에 패턴을 형성한다. 다만, 여기서 패턴 롤 스탬퍼(321)는 소정의 패턴이 양각으로 형성되어진 스탬퍼가 사용된다.
제1 제거부는 감광층(221)의 레지듀얼 레이어(212b)를 제거한다.
금속층 형성부는 무전해 또는 전해 도금을 통하여 전도층(212)의 노출 부위에 금속층(213)을 형성한다.
제3 제거부는 감광층(221)의 나머지 부위를 제거한다.
제4 제거부는 전도층(212)의 노출 부위를 제거한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연속 리소그라피 장치에서, 자외선 롤 나노임프린팅부를 포함한 일부 구성부들을 보여주는 상세도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 절연성 기재(211)는 유연성을 가지는 기재뿐 아나리 경질 기재도 포함한다. 후자의 경우, 감광층(221)은 좁은 영역에서만 패턴 롤 스탬퍼(321)와 접촉된다.
따라서, 그 좁은 영역에만 자외선이 조사되도록 구성할 필요가 있다. 이를 위하여, 자외선 조사 유닛(350)은 패턴이 전사된 감광층(221)으로 자외선을 향하게 하는 슬릿(354)을 구비한다. 이 영역 내에서 감광층(221)에 패턴의 각인이 이루어짐과 동시에 조사된 자외선에 의하여 경화가 이루어지도록 하기 위함이다. 실시예에 따라서는 슬릿(354) 대신에 또는 슬릿(354)과 함께 집광용 실린더 렌즈를 구비할 수 있다.
패턴 롤 스탬퍼(321)와 두 개의 가압롤(331b)에 의하여 감광층(221)에 압력이 전달되며, 두 가압롤(331b) 사이에는 슬릿(354)을 두어 패턴 롤 스탬퍼(321)와 감광층(221)이 접촉하는 부위 외에는 자외선이 노출되지 않게 된다.
도 8에서는 자외선이 패턴 롤 스탬퍼(321)와 감광층(221)이 접촉되는 부위에 만 조사되도록 구성되어 있으나, 실시예에 따라서는 그 접촉 부위의 하류에 자외선이 조사되더라도 무방하다. 그러나 그 접촉 부위의 상류에 자외선이 조사되는 것은 피해야 한다. 패턴 롤 스탬퍼(321)와 액상의 감광층(221)이 밀착되기 전에 자외선에 의하여 감광층(221)이 경화되기 때문이다.
여기서 자외선이 상기 슬릿(354)을 통하여 최대한 전달되도록 하기 위하여 자외선 조사 유닛(350)은 광원(352), 구면, 타원, 포물선, 쌍곡선 및 비구면 형상의 반사갓(353), 콜드 미러(cold mirror), 핫 미러(hot mirror), 등도 함께 구비하는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 연속 리소그라피 장치에서, 자외선 롤 나노임프린팅부를 포함한 일부 구성부들을 보여주는 상세도이고, 도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 연속 리소그라피 장치에서, 자외선 롤 나노임프린팅부를 포함한 일부 구성부들을 보여주는 상세도이다.
도 2, 3 및 8의 실시예에서는 자외선이 절연성 기재(211) 및 전도층(212)를 투과하여 감광층(221)에 조사되는 실시예를 보여주었다. 그러나, 자외선 투과가 어려운 절연성 기재(211) 및/또는 전도층(212)이 사용되는 경우에는, 패턴 롤 스탬퍼가 위치하는 측에서 감광층(221)에 자외선을 조사하도록 자외선 조사 유닛을 구성할 필요가 있다.
이를 위하여, 자외선 투과가 가능한 패턴 롤 스탬퍼를 사용하여, 자외선이 패턴 롤 스탬퍼(322, 323)를 투과하여 감광층(221)에 조사되도록 하는 것이 바람직하다.
여기서 패턴 롤 스탬퍼는 도 9와 같이 자외선 조사 유닛(350)의 광원(352)이 투명한 패턴롤 스탬퍼(322) 외부에 위치하여, 자외선이 패턴 롤 스탬퍼(322)를 투과하여 감광층(221)에 조사되도록 구성하거나, 도 10과 같이, 중공 형상의 투명한 패턴 롤 스탬퍼(323) 내부에 광원(352)이 위치하여 자외선이 패턴 롤 스탬퍼(323)의 벽을 투과하여 감광층(221)에 조사되도록 구성할 수 있다.
여기서 패턴 롤 스탬퍼(322,323)은 자외선 투과가 가능한 유리 및 수지 재료로 구성할 수 있으며, 회로 패턴의 형상은 롤에 직접 기계적인 가공이나 레이져 가공을 통하여 형상을 만들거나, 형상이 새겨진 필름을 투명 롤에 감아서 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양한 변화 및 변형이 가능함은 본 기술분야에서 통상적으로 숙련된 당업자에게 분명할 것이다. 하지만, 이러한 변화 및 변형이 본 발명의 범위 내에 속한다는 것은 이하 특허청구범위를 통하여 확인될 것이다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명에 따른 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치 및 방법은 통상적인 드라이 필름 공정에 비하여 미세한 패턴 형성이 가능하므로, 고밀도 및 고집적의 회로 패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한 전 공정이 롤-투-롤 공정으로 이루어질 수 있으므로, 단일 장비로서 일괄처리가 가능하여 제조단가를 낮추고 생산 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한 전 공정이 상온에서 이루어지기 때문에 가열이나 냉각에 소요되는 에너지와 시간을 절약할 수 있고, 기재 재료의 선택을 다양하게 만들어주는 효과가 있다.
또한 평면 나노 임프린팅 공정에 비하여 패턴 롤 스탬퍼와 감광층이 접촉하여 자외선 경화가 이루어지는 면적이 작기 때문에 균일성 문제나 이형으로 인한 문제가 발생하지 않아서 제품의 대형화가 가능한 효과가 있다.

Claims (24)

  1. 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하는 장치로서, 그 연속 이송로 상에,
    전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅부와;
    상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거부와;
    상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제2 제거부와;
    상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  2. 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하는 장치로서, 그 연속 이송로 상에,
    전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅부와;
    상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거부와;
    상기 전도층의 노출 부위에 금속층을 형성하는 금속층 형성부와;
    상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거부와;
    상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제4 제거부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 전도층은 절연성 기재 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    롤-투-롤 방식으로 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 전도층은 유연성을 가지는 절연성 기재 상에 형성되고,
    상기 자외선 롤 나노임프린팅부의 상류에서 상기 전도층이 형성된 상기 절연성 기재를 풀어 하류로 이송하는 릴리이즈롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 전도층은 유연성을 가지는 절연성 기재 상에 형성되고,
    리소그라피가 완료된 상기 전도층이 형성된 상기 절연성 기재를 상류로부터 이송받아 감는 와인딩롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 전도층은 절연성 기재 상에 형성되고,
    리소그라피가 완료된 상기 전도층이 형성된 상기 절연성 기재를 상류로부터 이송받아 기설정된 길이로 절단하는 절단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 자외선 롤 나노임프린팅부의 상류에는, 상기 전도층 상에 액상의 감광성 물질을 도포하여 상기 감광층을 형성하는 감광층 형성부가 구비되는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 감광층 형성부는, 상기 감광성 물질을 롤 코팅, 커튼 코팅 또는 스프레이 코팅하여 상기 감광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 감광층 형성부는 상기 감광성 물질에 롤링 접촉되어 상기 감광성 물질을 상기 전도층 상에 평탄하게 코팅시키는 코팅롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 자외선 롤 나노임프린팅부에 의하여 자외선 경화되기 이전의 상기 감광성 물질에 열을 가하는 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 히터는 상기 패턴 롤 스탬퍼에 삽입된 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  13. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 자외선 롤 나노임프린팅부는, 상기 패턴 롤 스탬퍼가 상기 감광층에 가하는 상대 압력을 조절하는 압력 조절 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  14. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 패턴은 회로 패턴인 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  15. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 자외선 롤 나노임프린팅부는 상기 패턴이 전사된 상기 감광층에 자외선을 조사하여 경화시키는 자외선 조사 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 자외선 조사 유닛은, 상기 패턴이 전사된 상기 감광층으로 자외선을 향하게 하는 구면, 타원형, 포물선형, 곡선형 또는 비구면형의 반사갓, 콜드 미러 및 핫 미러 중 어느 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 전도층은 경질 절연성 기재 상에 형성되고,
    상기 자외선 조사 유닛은, 상기 패턴이 전사된 상기 감광층으로 자외선을 향하게 하는 집광 렌즈 및 슬릿 중 어느 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 전도층은 절연성 기재 상에 형성되고,
    상기 절연성 기재 및 상기 전도층 중 하나 이상은 자외선이 비투과 되도록 형성되고,
    상기 패턴 롤 스탬퍼는 자외선이 투과되도록 형성되고,
    상기 자외선 조사 유닛의 광원은 상기 패턴 롤 스탬퍼가 위치하는 측에서 상기 감광층에 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 자외선 조사 유닛은 상기 패턴 롤 스탬퍼의 내부에 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  20. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제거부는, 반응성 이온 식각하거나 식각액에 침지하거나 식각액을 스프레이하여, 제거하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제거부는, 연속적으로 이송되면서 침지되어 지나가는 식각액 조를 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  22. 제20 항에 있어서,
    상기 제거부는 식각 후, 식각액을 세척하고 건조하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 장치.
  23. 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하되, 그 연속 이송로 상에서,
    전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅 단계와;
    상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거 단계와;
    상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제2 제거 단계와;
    상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 방법.
  24. 연속적으로 이송시키면서 리소그라피를 수행하되, 그 연속 이송로 상에서,
    전도층 상에 형성된 감광층을 패턴이 형성된 패턴 롤 스탬퍼를 이용하여 자외선 롤 나노임프린팅을 수행하여 상기 감광층에 패턴을 형성하는 자외선 롤 나노임프린팅 단계와;
    상기 감광층의 레지듀얼 레이어를 제거하는 제1 제거 단계와;
    상기 전도층의 노출 부위에 금속층을 형성하는 금속층 형성 단계와;
    상기 감광층의 나머지 부위를 제거하는 제3 제거 단계와;
    상기 전도층의 노출 부위를 제거하는 제4 제거 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 자외선 롤 나노임프린팅을 이용한 연속 리소그라피 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100937211B1 (ko) * 2009-05-15 2010-01-20 한국기계연구원 롤 임프린트 장치
KR100988935B1 (ko) * 2009-10-28 2010-10-20 한국기계연구원 롤 임프린트 장치
KR101051447B1 (ko) 2010-10-26 2011-07-22 한국기계연구원 인쇄기반 금속 배선을 이용한 투명전극 제조 장치
KR20160017165A (ko) * 2014-07-31 2016-02-16 한국기계연구원 롤투롤 프린트 에칭 시스템
KR20170037384A (ko) * 2015-09-25 2017-04-04 주식회사 엘지화학 플렉시블 플라스틱 필름의 제조 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090212012A1 (en) * 2008-02-27 2009-08-27 Molecular Imprints, Inc. Critical dimension control during template formation
US8187515B2 (en) * 2008-04-01 2012-05-29 Molecular Imprints, Inc. Large area roll-to-roll imprint lithography
EP2310913A1 (en) * 2008-07-18 2011-04-20 Rainbow Technology Systems Limited Method for photoimaging a substrate
KR100957622B1 (ko) * 2009-09-07 2010-05-13 한국기계연구원 열형 롤 임프린팅과 패턴된 제판을 이용하는 인쇄장치, 이를 이용한 마이크로 마이크로 유체소자 및 센서용 필름 라미네이팅 장치 및 인쇄 방법
TWI594870B (zh) * 2015-07-23 2017-08-11 Aurotek Corp Rolling device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040033088A (ko) * 2002-10-11 2004-04-21 강신일 미세형상 구조물의 연속 성형방법 및 그 미세형상의성형을 위한 스탬퍼 제조방법 그리고 그 스탬퍼
KR20040058856A (ko) * 2002-12-27 2004-07-05 엘지전자 주식회사 광 결정 회로 제조 방법
KR20060011777A (ko) * 2004-07-29 2006-02-03 후지쯔 가부시끼가이샤 성형 재료 전사 방법, 기판 구조체
KR20060014353A (ko) * 2005-12-29 2006-02-15 안도열 탄성 표면파 필터의 제작 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6517995B1 (en) * 1999-09-14 2003-02-11 Massachusetts Institute Of Technology Fabrication of finely featured devices by liquid embossing
JP2004186469A (ja) * 2002-12-04 2004-07-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 帯状連続基材およびそれを用いた半導体装置ならびに製造方法
JP4061220B2 (ja) * 2003-03-20 2008-03-12 株式会社日立製作所 ナノプリント装置、及び微細構造転写方法
US7070406B2 (en) * 2003-04-29 2006-07-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Apparatus for embossing a flexible substrate with a pattern carried by an optically transparent compliant media

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040033088A (ko) * 2002-10-11 2004-04-21 강신일 미세형상 구조물의 연속 성형방법 및 그 미세형상의성형을 위한 스탬퍼 제조방법 그리고 그 스탬퍼
KR20040058856A (ko) * 2002-12-27 2004-07-05 엘지전자 주식회사 광 결정 회로 제조 방법
KR20060011777A (ko) * 2004-07-29 2006-02-03 후지쯔 가부시끼가이샤 성형 재료 전사 방법, 기판 구조체
KR20060014353A (ko) * 2005-12-29 2006-02-15 안도열 탄성 표면파 필터의 제작 방법

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100937211B1 (ko) * 2009-05-15 2010-01-20 한국기계연구원 롤 임프린트 장치
KR100988935B1 (ko) * 2009-10-28 2010-10-20 한국기계연구원 롤 임프린트 장치
WO2011052895A2 (ko) * 2009-10-28 2011-05-05 한국기계연구원 롤 임프린트 장치
WO2011052895A3 (ko) * 2009-10-28 2011-07-14 한국기계연구원 롤 임프린트 장치
CN102687239A (zh) * 2009-10-28 2012-09-19 韩国机械研究院 辊印装置
KR101051447B1 (ko) 2010-10-26 2011-07-22 한국기계연구원 인쇄기반 금속 배선을 이용한 투명전극 제조 장치
KR20160017165A (ko) * 2014-07-31 2016-02-16 한국기계연구원 롤투롤 프린트 에칭 시스템
KR101598340B1 (ko) * 2014-07-31 2016-03-15 한국기계연구원 롤투롤 프린트 에칭 시스템
KR20170037384A (ko) * 2015-09-25 2017-04-04 주식회사 엘지화학 플렉시블 플라스틱 필름의 제조 방법
KR102067799B1 (ko) 2015-09-25 2020-02-24 주식회사 엘지화학 플렉시블 플라스틱 필름의 제조 방법

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