KR100805229B1 - Method For Forming Fine Pattern Using Nanoimprint - Google Patents

Method For Forming Fine Pattern Using Nanoimprint Download PDF

Info

Publication number
KR100805229B1
KR100805229B1 KR1020060050928A KR20060050928A KR100805229B1 KR 100805229 B1 KR100805229 B1 KR 100805229B1 KR 1020060050928 A KR1020060050928 A KR 1020060050928A KR 20060050928 A KR20060050928 A KR 20060050928A KR 100805229 B1 KR100805229 B1 KR 100805229B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stamp
resist
microstructure
hydrophilic
film
Prior art date
Application number
KR1020060050928A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070117134A (en
Inventor
박정우
최형길
조성훈
김광수
김정길
이석원
이문구
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060050928A priority Critical patent/KR100805229B1/en
Priority to TW095130766A priority patent/TWI304025B/en
Priority to CN2006101218095A priority patent/CN101085580B/en
Publication of KR20070117134A publication Critical patent/KR20070117134A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100805229B1 publication Critical patent/KR100805229B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B81C1/00444—Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate
    • B81C1/0046—Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate using stamping, e.g. imprinting
    • 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

Abstract

본 발명은 나노임프린트를 이용하여 간단한 공정으로 친수성과 소수성을 동시에 가지는 미세 패턴을 형성하는 방법을 제공한다. 본 발명은 소수성을 갖는 미세 구조물을 각인한 스탬프를 이용하여 친수성 레지스트의 표면에 상기 스탬프의 미세 구조물을 복제한다. 상기 미세 구조물의 복제는 상기 스탬프의 미세 구조물을 상기 친수성 레지스트에 접촉시켜 소정 압력으로 가압하고, 가열 또는 자외선 조사하여 상기 친수성 레지스트를 경화하고 나서 상기 스탬프를 이형하는 단계를 포함한다.The present invention provides a method for forming a fine pattern having both hydrophilicity and hydrophobicity in a simple process using nanoimprint. The present invention replicates the microstructure of the stamp on the surface of the hydrophilic resist using a stamp imprinted with a hydrophobic microstructure. Replicating the microstructures includes contacting the microstructures of the stamp to the hydrophilic resist to pressurize to a predetermined pressure, curing the hydrophilic resist by heating or ultraviolet irradiation, and then releasing the stamp.

Description

나노임프린트를 이용한 미세 패턴의 형성방법{Method For Forming Fine Pattern Using Nanoimprint}Method for Forming Fine Pattern Using Nanoimprint

도 1은 종래 기술에 따라 친수성 및 소수성 표면 영역을 교대로 가지고 있는 물품의 상면도이다.1 is a top view of an article having alternating hydrophilic and hydrophobic surface regions in accordance with the prior art.

도 2는 도 1의 물품의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the article of FIG. 1.

도 3은 도 1의 사각 파동형 패턴을 가진 요철형 소수성 필름의 측면 개요도이다.3 is a side schematic view of an uneven hydrophobic film having a square wave pattern of FIG. 1.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 미세 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 도면이다.4A to 4F are views for explaining a method of forming a fine pattern according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 스탬프의 구조를 나타내는 도면이다.5 is a view showing the structure of a stamp according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 친수성과 소수성을 가진 미세 패턴이 구현된 나노 구조물을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a nanostructure in which a fine pattern having hydrophilicity and hydrophobicity according to the present invention is implemented.

본 발명은 나노임프린트를 이용한 미세 패턴의 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소수성을 갖게 할 수 있는 미세 구조물을 각인한 스탬프를 이용하여 미세 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a fine pattern using nanoimprint, and more particularly to a method of forming a fine pattern using a stamp of a fine structure that can have a hydrophobicity.

한국공개특허 2001-43296호(국제출원번호 PCT/US1999/09308)에는 교대하는 친수성 표면 영역과 소수성 표면 영역을 가지는 패턴화된 물품에 대해 기술하고 있다. 이 문헌에서는, 도 1의 도시와 같이, 패턴화된 물품(1)이 무기 산화물 입자가 전체에 분산되어 있는 중합체를 포함하는 표면을 가지고 있다. 이 물품의 표면에는 무기 산화물 입자가 비교적 높은 농도로 존재하는 친수성 표면 영역(4)과 무기 산화물 입자가 비교적 낮은 농도로 존재하는 소수성 표면 영역(2)을 가진다. 도 2 및 도 3과 같이 친수성 표면 영역은 무기 산화물 입자(6)를 포함하는 중합체 매트릭스(5)로 제조된다. 무기 산화물 입자(6)를 포함하는 중합체 매트릭스(5)는 요철형 소수성 중합체 층(8)의 홈 내에 배치된다. 요철형 소수성 중합체 층(8)의 조성은 중합체 매트릭스(5)와 동일하거나 다를 수 있다. 이와 같은 성질을 가지는 패턴화된 표면을 가지기 위한 방법으로, 중합체 전구체 조성물 중 무기물 산화물 입자로 구성된 코팅 혼합물을 요철형 표면을 가지는 베이스 필름 상에 코팅하고, 이어서 표면 전체에서 중합체를 제거하는 처리, 즉 플라즈마로 처리하여 무기 산화물 입자를 노출시킴으로서 코팅 혼합물의 표면은 친수성을 갖고 비코팅 상부는 소수성을 그대로 유지하여 친수성 및 소수성의 패턴화된 표면을 형성하는 것을 제시한다. 또 다른 방법으로 코팅으로 성형되는 중합체 매트릭스 내에 무기 산화물 입자를 분산시킨 표면의 비보호된 영역은 처리에 노출될 수 있도록 마스크를 물품 상에 배치하고 중합체 매트릭스 제거 처리를 하면, 마스크에 의해 보호되는 영역은 소수성 중합체 표면을 그대로 보유하게 된다.Korean Patent Publication No. 2001-43296 (International Application No. PCT / US1999 / 09308) describes a patterned article having alternating hydrophilic and hydrophobic surface regions. In this document, as shown in FIG. 1, the patterned article 1 has a surface comprising a polymer in which inorganic oxide particles are dispersed throughout. The surface of the article has a hydrophilic surface region 4 in which inorganic oxide particles are present at a relatively high concentration and a hydrophobic surface region 2 in which inorganic oxide particles are present at a relatively low concentration. As shown in FIGS. 2 and 3, the hydrophilic surface region is made of a polymer matrix 5 comprising inorganic oxide particles 6. The polymer matrix 5 comprising inorganic oxide particles 6 is arranged in the groove of the uneven hydrophobic polymer layer 8. The composition of the uneven hydrophobic polymer layer 8 may be the same as or different from the polymer matrix 5. In a method for having a patterned surface having such a property, a coating mixture composed of inorganic oxide particles in the polymer precursor composition is coated on a base film having an uneven surface, and then a treatment for removing the polymer from the entire surface, that is, Treatment with plasma to expose the inorganic oxide particles suggests that the surface of the coating mixture is hydrophilic and the uncoated top remains hydrophobic to form hydrophilic and hydrophobic patterned surfaces. Alternatively, the unprotected area of the surface where the inorganic oxide particles are dispersed in the polymer matrix formed into the coating may be placed on the article and subjected to the polymer matrix removal treatment so that it can be exposed to the treatment. It will retain the hydrophobic polymer surface as is.

상기와 같은 물품은 김 서림 방지(anti-fog) 기능을 가지는 필름 제조에 적용하는 것으로, 친수성과 소수성 표면 영역이 교대로 나타나는 패턴화된 표면을 가지고 있다. 이는 필름류에 국한된 기술로서 반도체 공정 또는 FPD(Flat Panel Display) 공정의 기판 표면에 직접 적용할 수 없는 단점이 있다.Such an article is applied to the manufacture of a film having an anti-fog function, and has a patterned surface in which hydrophilic and hydrophobic surface regions alternate. This is a technology limited to films, which has a disadvantage in that it cannot be directly applied to the substrate surface of a semiconductor process or a flat panel display (FPD) process.

반도체 공정 또는 FPD 공정의 기판에 적용하기 위해서는 일반적으로 상기와 같은 처리를 한 필름을 입히거나 화학적 처리 공정을 거쳐 사용하도록 하고 있다.In order to apply to the substrate of a semiconductor process or FPD process, it is generally to apply the film which processed as mentioned above, or to use it through a chemical treatment process.

이와 같은 방식으로는 기판의 일부분에 복잡한 형상의 패턴을 형성하기 어렵고, 또한 김 서림 방지 기능에 국한되는 단점이 있다.In this manner, it is difficult to form a complicated shape pattern on a part of the substrate, and there is a disadvantage that it is limited to an anti-fog function.

최근 나노임프린트 기술이 미세 패턴 형성에 매우 유리한 방법으로 인식되고 있으며, 반도체 공정에서 LCD 공정 및 광학 부품 제조 공정에 이르기 까지 그 응용분야를 확대해가고 있다.Recently, nanoimprint technology has been recognized as a very advantageous method for forming fine patterns, and its application fields are expanding from semiconductor processes to LCD processes and optical component manufacturing processes.

나노임프린트 리소그래피 기술은 나노 구조물(nanostructure)이 각인된 스탬프(stamp)를 기판 위에 코팅된 고분자 소재의 레지스트(resist) 표면에 가압하여 나노 구조물을 반복적으로 전사하는 것이다.Nanoimprint lithography technology is to repeatedly transfer the nanostructures by pressing a stamp stamped with the nanostructures on the resist surface of the polymer material coated on the substrate.

미국 프린스턴 대학의 Chou 교수가 최초로 개발한 나노임프린트 공정에서는 전자빔 리소그래피 공정을 이용하여 제작한 나노 크기의 양각 구조물을 가진 스탬프를 polymethylmethacrylate(PMMA) 재질의 레지스트가 코팅된 기저 표면을 고온 조건에서 가압한 후 냉각 과정을 거쳐 분리하게 된다. 이에 따라 레지스트에는 스탬프에 각인된 나노 구조물이 정반대 형태로 임프린트되고, 이방성 식각 작업을 거쳐 레지스트 표면에서 눌려진 부분에 잔존하는 레지스트를 완전히 제거하는 공정으 로 이루어진다.The nanoimprint process, first developed by Professor Chou of Princeton University, USA, pressurized the base surface coated with a polymethylmethacrylate (PMMA) resist coated with a nano-sized relief fabricated using an electron beam lithography process under high temperature conditions. It is separated by cooling. Accordingly, the resist is imprinted with the nanostructures imprinted on the stamp in the opposite form, and anisotropic etching is performed to completely remove the resist remaining on the pressed part of the resist surface.

이러한 나노임프란트 기술을 이용하여 소수성 또는 친수성을 갖게 하는 기술로는, 한국공개특허 2005-087011호, 한국공개특허 2003-070627호가 있다.As a technique for providing hydrophobicity or hydrophilicity using such nanoimplant technology, there are Korean Patent Publication No. 2005-087011 and Korean Patent Publication No. 2003-070627.

한국공개특허 2005-087011호는 일반적인 나노임프린트 공정 후 몰드의 양각 부분에 소수성을 가진 물질을 도포한 후 이를 화학적 공정을 통하여 전사하는 방법을 사용한다. 한국공개특허 2003-070627호는 레지스트에 친수성 부여를 위한 O2 플라즈마 처리 후 소수성을 가지는 PDMS(polydimethylsiloxane)로 이루어진 소프트 몰드를 격벽의 표면에 접착한 다음, 소정 온도, 시간 조건하에서 PDMS 몰드와 격벽간의 화학적 작용에 의하여 격벽의 상부 표면만을 소수성으로 변성하는 단계를 거치도록 한다. Korean Laid-Open Patent No. 2005-087011 uses a method of applying a material having hydrophobicity to an embossed portion of a mold after a general nanoimprint process and transferring it through a chemical process. Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-070627 discloses that a soft mold made of PDMS (polydimethylsiloxane) having hydrophobicity after O2 plasma treatment for imparting hydrophilicity to a resist is adhered to a surface of a partition, and then chemically formed between the PDMS mold and the partition under a predetermined temperature and time condition. By action, only the upper surface of the partition is modified to be hydrophobic.

상기와 같이 나노임프린트를 이용하여 친수성 또는 소수성을 갖는 나노 구조물을 형성하는 기술은 복잡한 화학적 처리 공정을 수반하고 있어 다양한 응용분야에 적용하는데 제약이 따르게 된다. 또한 형성된 나노 구조물은 친수성 또는 소수성 중 어느 하나의 특성만을 가지는데 국한되고 친수성과 소수성을 일정 규칙에 따라 배치하거나 또는 불규칙하게 배치하는 등의 패턴화하여 형성하지 못하는 단점이 있었다. As described above, a technique for forming a nanostructure having hydrophilicity or hydrophobicity using nanoimprint involves a complicated chemical treatment process and thus, there is a limitation in applying it to various applications. In addition, the formed nanostructures are limited to having only one of hydrophilicity or hydrophobicity, and have a disadvantage in that they cannot be formed by patterning the hydrophilicity and hydrophobicity according to a predetermined rule or irregularly arranged.

본 발명은 상기와 같은 기술 배경 하에서 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 나노임프린트를 이용하여 간단한 공정으로 친수성과 소수성을 동시에 가질 수 있는 미세 패턴을 형성할 수 있도록 한 나노임프린트를 이용한 미세 패턴의 형성방 법을 제공함에 있다.The present invention has been invented under the technical background as described above, and an object of the present invention is to form a fine pattern using a nanoimprint capable of forming a micropattern capable of simultaneously having hydrophilicity and hydrophobicity in a simple process using nanoimprint. In providing a way.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전체 표면 영역 중 적어도 일부 영역이 소수성을 갖는 미세 구조물을 스탬프에 형성하는 단계; 기판 위에 막을 도포하는 단계; 상기 스탬프의 미세 구조물을 상기 막에 접촉시켜 소정 압력으로 가압하는 단계; 및 상기 막을 경화하고 나서 상기 스탬프를 이형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the step of forming a microstructure in the stamp at least a portion of the total surface area having a hydrophobicity; Applying a film on the substrate; Contacting the microstructure of the stamp with the film to pressurize to a predetermined pressure; And releasing the stamp after curing the film.

상기 소수성을 갖는 미세 구조물은 각각 수 ㎛~수백 ㎚ 크기의 폭을 갖는 복수의 미세 돌기이다.The microstructure having hydrophobicity is a plurality of fine protrusions each having a width of several μm to several hundred nm.

상기 스탬프의 표면 영역은 양각부 및 음각부를 구비하고, 상기 음각부에 상기 소수성을 갖는 미세 구조물을 형성한다.The surface area of the stamp has an embossed portion and an engraved portion, and forms a microstructure having the hydrophobicity in the engraved portion.

상기 막은 가열 또는 자외선 조사를 통해 경화작업을 수행할 수 있도록 자외선 경화성 수지 또는 열경화성 수지이다.The film is an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin so that curing can be performed by heating or ultraviolet irradiation.

상기 막은 친수성 레지스트이다.The film is a hydrophilic resist.

상기 스탬프를 이형하는 경우 상기 레지스트의 표면 영역은 양각부와 음각부를 구비하고, 상기 양각부에 상기 소수성 영역을 형성하고 상기 음각부에 친수성 영역을 형성한다.When releasing the stamp, the surface area of the resist has an embossed portion and an engraved portion, and forms the hydrophobic region in the embossed portion and a hydrophilic region in the engraved portion.

상기 레지스트의 음각부의 표면 영역은 평탄한 형상이고, 상기 레지스트의 양각부의 표면 영역은 요철 형상이다.The surface area of the intaglio portion of the resist is flat, and the surface area of the relief portion of the resist is uneven.

상기 요철 형상은 수 ㎛~수백 ㎚ 크기의 폭을 갖는 복수의 미세 돌기에 의해 형성된다.The uneven shape is formed by a plurality of fine protrusions having a width of several μm to several hundred nm.

상기 레지스트의 표면 영역에 상기 소수성 영역 및 상기 친수성 영역을 교대로 형성한다.The hydrophobic region and the hydrophilic region are alternately formed in the surface region of the resist.

상기 스탬프를 이형한 다음 상기 기판의 일부를 노출하기 위해 상기 막을 식각하는 단계를 더 포함한다.Releasing the stamp and then etching the film to expose a portion of the substrate.

상기 스탬프에 상기 미세 구조물을 형성하는 단계에서 전자빔 리소그래피를 이용한다.Electron beam lithography is used to form the microstructures in the stamp.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 양각부와 음각부를 구비하고, 상기 음각부에 소수성을 갖는 미세 구조물을 각인한 스탬프를 준비하는 단계; 및 나노임프린트를 이용하여, 기판에 도포한 친수성 레지스트의 표면 영역에 상기 스탬프의 미세 구조물을 복제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, comprising: preparing a stamp having an embossed portion and the intaglio portion, stamping the microstructure having hydrophobicity in the engraved portion; And replicating the microstructure of the stamp on the surface region of the hydrophilic resist applied to the substrate using nanoimprint.

상기 소수성을 갖는 미세 구조물은 전자빔 리소그래피를 이용하여 형성하고 상기 미세 구조물은 각각 수 ㎛~수백㎚ 크기의 폭을 갖는 복수의 미세 돌기이다.The hydrophobic microstructures are formed using electron beam lithography, and the microstructures are a plurality of microprojections each having a width of several μm to several hundred nm.

상기 미세 구조물을 복제하는 단계는, 상기 스탬프의 미세 구조물을 상기 레지스트에 접촉시켜 소정 압력으로 가압하는 단계; 가열 또는 자외선 조사하여 상기 레지스트를 경화하고 나서 상기 스탬프를 이형하는 단계를 포함한다.Replicating the microstructures may include contacting the microstructures of the stamp with the resist and pressing them to a predetermined pressure; Curing the resist by heating or ultraviolet irradiation and then releasing the stamp.

상기 레지스트에 복제된 미세 구조물은 양각부와 음각부를 구비하고, 상기 양각부에 복수의 미세 돌기에 의한 요철 형상으로 소수성 영역을 형성하고 상기 음각부에 평탄한 형상으로 친수성 영역을 형성한다.The microstructure replicated in the resist includes an embossed portion and an engraved portion, and forms a hydrophobic region in the concave-convex shape by a plurality of fine protrusions in the embossed portion and forms a hydrophilic region in a flat shape in the engraved portion.

상기 레지스트에 복제된 미세 구조물은 소수성 영역 및 친수성 영역을 교대 로 형성한다.The microstructure replicated in the resist alternately forms hydrophobic and hydrophilic regions.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 따라 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 미세 패턴의 형성 방법은, 도 4a에 도시한 바와 같이, 양각부(110)와 음각부(120)를 교대로 형성한 미세 구조물(micro structure)을 각인한 스탬프(100)를 준비한다. In the method of forming a fine pattern according to the present invention, as shown in FIG. 4A, the stamp 100 is prepared by stamping a micro structure in which the relief 110 and the relief 120 are alternately formed. do.

양각부(110)의 표면은 평탄하게 만들어지고, 음각부(120)는 이웃하는 양각부들 사이를 연결하는 홈을 형성한다. 음각부(120)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 그 폭(d)이 수 ㎛~수백㎚ 크기를 갖는 복수의 미세 돌기를 가진다. The surface of the relief 110 is made flat, and the relief 120 forms a groove connecting between neighboring reliefs. As shown in FIG. 5, the intaglio portion 120 has a plurality of fine protrusions having a width d of several μm to several hundred nm.

음각부(120)의 미세 돌기는 연꽃의 솜털과 같은 역할을 하는 것으로서 물방울의 접촉 각도를 크게 하는 연꽃 효과(lotus effect)를 갖게 하는 즉, 소수성을 갖게 하는 미세 구조물이다. 상기 음각부의 미세돌기는 전자빔 리소그래피를 이용하여 스탬프에 형성할 수 있다.The fine protrusion of the intaglio portion 120 serves as a fluffy hair of the lotus and has a lotus effect that increases the contact angle of water droplets, that is, a microstructure having hydrophobicity. The convexities may be formed on the stamp by using electron beam lithography.

스탬프(100)를 준비한 후, 도 4b와 같이 기판(200) 위에 얇은 막을 도포한다. 이 막은 자외선 경화성 수지 또는 열 경화성 수지로 만든다. 실시 예에서는 친수성 레지스트(300)를 막으로서 사용한다.After preparing the stamp 100, a thin film is coated on the substrate 200 as shown in Figure 4b. This film is made of an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin. In the embodiment, the hydrophilic resist 300 is used as the film.

이어 도 4c와 같이 스탬프(100)의 양각부(110) 및 음각부(120)의 미세돌기가 기판(200) 위에 도포된 친수성 레지스트(300)의 상부 표면을 향하게 한 상태에서 가압한다.Subsequently, as shown in FIG. 4C, the micro protrusions of the embossed portion 110 and the engraved portion 120 of the stamp 100 are pressed toward the upper surface of the hydrophilic resist 300 applied on the substrate 200.

이어 가열 또는 자외선을 투과하여 경화한다. 자외선을 투과하는 방법을 적용 시 스탬프(100)는 자외선이 투과할 수 있는 재질로 만든다.It is then cured by heating or transmitting ultraviolet rays. When applying a method of transmitting ultraviolet rays, the stamp 100 is made of a material that can transmit ultraviolet rays.

이어 도 4d와 같이 스탬프(100)를 기판(200)의 레지스트(300)로부터 이형한다.Subsequently, the stamp 100 is released from the resist 300 of the substrate 200 as shown in FIG. 4D.

스탬프를 이형하게 되면, 도 4e와 같이, 친수성 레지스트(300)의 표면에는 스탬프(100)의 양각부(110)의 형상에 대응하는 음각부(310)가 형성되며, 또한 스탬프(100)의 음각부(120)의 형상에 대응하는 양각부(320)가 형성된다. When the stamp is released, the intaglio portion 310 corresponding to the shape of the embossed portion 110 of the stamp 100 is formed on the surface of the hydrophilic resist 300 as shown in FIG. 4E, and the intaglio of the stamp 100 is also formed. An embossed portion 320 corresponding to the shape of the portion 120 is formed.

친수성 레지스트(300)의 음각부(310)는 스탬프(100)의 양각부(110)에 대응하여 형상으로 만들어지기 때문에 그 표면이 평탄하다.Since the intaglio portion 310 of the hydrophilic resist 300 is formed in a shape corresponding to the embossment portion 110 of the stamp 100, the surface thereof is flat.

친수성 레지스트(300)의 양각부(320)는 스탬프(100)의 음각부(120)의 미세 돌기에 대응하는 형상으로 만들어지기 때문에 복수의 미세 돌기로 이루어진 미세 구조물이 형성된다. Since the embossed portion 320 of the hydrophilic resist 300 is made to have a shape corresponding to the fine protrusion of the engraved portion 120 of the stamp 100, a microstructure formed of a plurality of fine protrusions is formed.

친수성 레지스트(300)는 친수성을 가진 영역의 음각부(310)와 소수성을 가진 영역의 양각부(320)가 교대로 배치되는 미세 구조물을 형성한다. The hydrophilic resist 300 forms a microstructure in which the intaglio portion 310 of the hydrophilic region and the embossment portion 320 of the hydrophobic region are alternately disposed.

이와 같이 친수성 레지스트(300)의 표면에 친수성 영역의 음각부(310)와 복수의 미세 돌기가 형성된 소수성 영역의 양각부(320)가 교대하여 패턴화할 경우에는 상기 도 4a 내지 도 4e 공정까지 실시하여 제조된 결과물을 이용한다.As described above, when the engraved portion 310 of the hydrophilic region and the embossed portion 320 of the hydrophobic region in which the plurality of fine protrusions are formed are alternately patterned on the surface of the hydrophilic resist 300, the processes of FIGS. 4A to 4E are performed. The prepared result is used.

한편, 기판(200)에 도포된 친수성 레지스트(300)의 일정 두께(A)의 친수성 영역의 음각부(310)를 노출시키는 경우, 식각 공정(etching)을 요구한다.On the other hand, when exposing the intaglio portion 310 of the hydrophilic region of a predetermined thickness (A) of the hydrophilic resist 300 applied to the substrate 200, etching is required.

도 4f와 같이, 이 식각 공정에 의해 레지스트(300)의 음각부(310)에 형성된 일정 두께(A)의 친수성 레지스트가 제거되고, 친수성 레지스트가 제거된 기판의 일부 상부(210)가 노출된다. 이에 따라 기판(200)에는 레지스트(300)의 양각부(320) 만이 잔존하는 미세 구조물을 형성한다. 이러한 미세 구조물은, 도 6에 도시한 바와 같이, 양각부(320)의 상부 표면에 형성된 복수의 미세 돌기에 의해 소수성을 가지고 있고, 그 양각부(320)의 측벽(330)은 친수성을 가지게 된다.As shown in FIG. 4F, the etching process removes a hydrophilic resist having a predetermined thickness A formed on the recess 310 of the resist 300, and exposes a portion of the upper portion 210 of the substrate from which the hydrophilic resist is removed. Accordingly, a microstructure in which only the relief portion 320 of the resist 300 remains on the substrate 200 is formed. As shown in FIG. 6, the microstructure has hydrophobicity by a plurality of fine protrusions formed on the upper surface of the relief portion 320, and the sidewall 330 of the relief portion 320 has hydrophilicity. .

이상과 같이 본 발명에 따른 나노임프린트를 이용하여 미세 구조물을 간단한 공정으로 여러 가지 형태의 패턴을 형성할 수 있고 비용도 저렴하다. As described above, the nanostructures according to the present invention can be used to form various types of patterns in a simple process using a microstructure, and the cost is also low.

또한 미세 구조물의 표면에 친수성 영역과 소수성 영역이 교대로 나오게 하거나 일정 규칙 또는 불규칙적인 패턴화된 형태로 제작할 수 있어서 잉크젯 공정이나 메탈 잉크를 이용한 배선 형성 공정 등 다양한 응용 분야에 적용할 수 있다.  In addition, the hydrophilic region and the hydrophobic region may be alternately formed on the surface of the microstructure, or may be manufactured in a regular or irregular patterned form, and thus may be applied to various applications such as an inkjet process or a wire forming process using metal ink.

또한 기존과 같은 화학적 처리공정을 이용하지 않고 나노임프린트를 이용하여 미세 패턴을 형성할 수 있어서 환경 친화적이고 안전한 작업 환경에서 작업할 수 있다.In addition, it is possible to form a fine pattern using nanoimprint without using a conventional chemical treatment process, it is possible to work in an environment-friendly and safe working environment.

Claims (16)

전체 표면 영역 중 적어도 일부 영역이 소수성을 갖는 미세 구조물을 스탬프에 형성하는 단계; Forming a microstructure in the stamp in which at least some of the total surface area is hydrophobic; 기판 위에 막을 도포하는 단계; Applying a film on the substrate; 상기 스탬프의 미세 구조물을 상기 막에 접촉시켜 소정 압력으로 가압하는 단계; 및Contacting the microstructure of the stamp with the film to pressurize to a predetermined pressure; And 상기 막을 경화하고 나서 상기 스탬프를 이형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.And releasing said stamp after curing said film. 제1항에 있어서, 상기 소수성을 갖는 미세 구조물은 각각 수 ㎛~수백 ㎚ 크기의 폭을 갖는 복수의 미세 돌기인 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The method of claim 1, wherein the microstructure having hydrophobicity is a plurality of fine protrusions each having a width of several μm to several hundred nm. 제1항에 있어서, 상기 스탬프의 표면 영역은 양각부 및 음각부를 구비하고, 상기 음각부에 상기 소수성을 갖는 미세 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The method of claim 1, wherein the surface area of the stamp includes an embossed portion and an engraved portion, and forms a microstructure having the hydrophobicity in the engraved portion. 제1항에 있어서, 상기 막은 가열 또는 자외선 조사를 통해 경화작업을 수행할 수 있도록 자외선 경화성 수지 또는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 나노 임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The method of claim 1, wherein the film is an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin so that curing may be performed by heating or ultraviolet irradiation. 제1항에 있어서, 상기 막은 친수성 레지스트인 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The method of claim 1, wherein the film is a hydrophilic resist. 제5항에 있어서, 상기 스탬프를 이형하는 경우 상기 레지스트의 표면 영역은 양각부와 음각부를 구비하고, 상기 양각부에 상기 소수성 영역을 형성하고 상기 음각부에 친수성 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세패턴 형성방법.The nano-surface of claim 5, wherein when releasing the stamp, the surface area of the resist includes an embossed portion and an intaglio portion, the hydrophobic region is formed on the embossed portion, and a hydrophilic region is formed on the engraved portion. Fine pattern formation method using imprint. 제6항에 있어서, 상기 레지스트의 음각부의 표면 영역은 평탄한 형상이고, 상기 레지스트의 양각부의 표면 영역은 요철 형상인 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The method of claim 6, wherein the surface area of the intaglio portion of the resist is flat, and the surface area of the relief portion of the resist is irregular. 제7항에 있어서, 상기 요철 형상은 수 ㎛~수백 ㎚ 크기의 폭을 갖는 복수의 미세 돌기에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The method of claim 7, wherein the uneven shape is formed by a plurality of fine protrusions having a width of several μm to several hundred nm. 제6항에 있어서, 상기 레지스트의 표면 영역에 상기 소수성 영역 및 상기 친수성 영역을 교대로 형성하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패 턴 형성방법.The method of claim 6, wherein the hydrophobic region and the hydrophilic region are alternately formed in the surface region of the resist. 제1항에 있어서, 상기 스탬프를 이형한 다음 상기 기판의 일부를 노출하기 위해 상기 막을 식각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.2. The method of claim 1, further comprising etching the film to release a portion of the stamp and then expose a portion of the substrate. 제1항에 있어서, 상기 스탬프에 상기 미세 구조물을 형성하는 단계에서 전자빔 리소그래피를 이용하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The method of claim 1, wherein electron beam lithography is used to form the microstructures on the stamp. 양각부와 음각부를 구비하고, 상기 음각부에 소수성을 갖는 미세 구조물을 각인한 스탬프를 준비하는 단계; 및Preparing a stamp having an embossed portion and an engraved portion, and imprinting a microstructure having hydrophobicity on the engraved portion; And 나노임프린트를 이용하여, 기판에 도포한 친수성 레지스트의 표면 영역에 상기 스탬프의 미세 구조물을 복제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.Using a nanoimprint, replicating the microstructure of the stamp on the surface region of the hydrophilic resist applied to the substrate. 제12항에 있어서, 상기 소수성을 갖는 미세 구조물은 전자빔 리소그래피를 이용하여 형성하고 상기 미세 구조물은 각각 수 ㎛~수백㎚ 크기의 폭을 갖는 복수의 미세 돌기인 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The fine pattern using the nanoimprint of claim 12, wherein the microstructure having hydrophobicity is formed by electron beam lithography, and the microstructure is a plurality of fine protrusions each having a width of several μm to several hundred nm. Formation method. 제12항에 있어서, 상기 미세 구조물을 복제하는 단계는, The method of claim 12, wherein replicating the microstructures comprises: 상기 스탬프의 미세 구조물을 상기 레지스트에 접촉시켜 소정 압력으로 가압하는 단계; 가열 또는 자외선 조사하여 상기 레지스트를 경화하고 나서 상기 스탬프를 이형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.Contacting the microstructure of the stamp with the resist to pressurize to a predetermined pressure; The method of forming a fine pattern using nanoimprint, comprising the step of releasing the stamp after curing the resist by heating or ultraviolet irradiation. 제12항에 있어서, 상기 레지스트에 복제된 미세 구조물은 양각부와 음각부를 구비하고, 상기 양각부에 복수의 미세 돌기에 의한 요철 형상으로 소수성 영역을 형성하고 상기 음각부에 평탄한 형상으로 친수성 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성 방법.The microstructure of claim 12, wherein the microstructure replicated in the resist includes an embossed portion and an engraved portion, and forms a hydrophobic region in the concave-convex shape by a plurality of fine protrusions on the embossed portion and forms a hydrophilic region in a flat shape on the engraved portion. Forming a fine pattern using nanoimprint, characterized in that the forming. 제12항에 있어서, 상기 레지스트에 복제된 미세 구조물은 소수성 영역 및 친수성 영역을 교대로 형성하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 미세 패턴 형성방법.The method of claim 12, wherein the microstructures replicated in the resist alternately form hydrophobic and hydrophilic regions.
KR1020060050928A 2006-06-07 2006-06-07 Method For Forming Fine Pattern Using Nanoimprint KR100805229B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060050928A KR100805229B1 (en) 2006-06-07 2006-06-07 Method For Forming Fine Pattern Using Nanoimprint
TW095130766A TWI304025B (en) 2006-06-07 2006-08-22 Method for forming fine pattern using nanoimprint process
CN2006101218095A CN101085580B (en) 2006-06-07 2006-08-24 Fine pattern forming method using nano press-printing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060050928A KR100805229B1 (en) 2006-06-07 2006-06-07 Method For Forming Fine Pattern Using Nanoimprint

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070117134A KR20070117134A (en) 2007-12-12
KR100805229B1 true KR100805229B1 (en) 2008-02-21

Family

ID=38936821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060050928A KR100805229B1 (en) 2006-06-07 2006-06-07 Method For Forming Fine Pattern Using Nanoimprint

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100805229B1 (en)
CN (1) CN101085580B (en)
TW (1) TWI304025B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101322607B1 (en) 2013-03-19 2013-10-29 한국기계연구원 Method of manufacturing stamp for imprint lithography and the duplicated stamp for using the same

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110236571A1 (en) * 2008-12-02 2011-09-29 Susumu Adachi Method of manufacturing an optical matrix device
KR101273618B1 (en) * 2009-01-12 2013-06-11 한양대학교 산학협력단 High Resolution Patterning Method by Using Solvent-Mediated Nano Transfer Direct Printing
CA2824148C (en) * 2011-01-14 2016-01-05 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Method for producing mold for minute pattern transfer, method for producing diffraction grating using the same, and method for producing organic el element including the diffraction grating
JP5498448B2 (en) * 2011-07-21 2014-05-21 株式会社東芝 Imprint method and imprint system
KR101272261B1 (en) * 2012-08-10 2013-06-13 유승국 Method for manufacturing sample storage device and sample storage device
CN107175939B (en) * 2016-03-09 2020-02-28 华邦电子股份有限公司 Stamp for printed circuit manufacturing process, manufacturing method thereof and printed circuit manufacturing process
US9955584B2 (en) * 2016-04-25 2018-04-24 Winbond Electronics Corp. Stamp for printed circuit process and method of fabricating the same and printed circuit process
JP6846172B2 (en) * 2016-11-21 2021-03-24 株式会社東芝 Manufacturing methods for molds, manufacturing equipment and semiconductor equipment
WO2018234841A1 (en) * 2017-06-21 2018-12-27 Nikon Corporation Nanostructured transparent article with both hydrophobic and antifog properties and methods for making it
US10543677B2 (en) * 2017-07-14 2020-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Transfer member for transfer-type inkjet recording, inkjet recording method and inkjet recording apparatus
CN109817656B (en) * 2017-11-21 2021-01-12 Tcl科技集团股份有限公司 Pixel defining layer and preparation method thereof
CN108899278A (en) * 2018-06-30 2018-11-27 昆山国显光电有限公司 The manufacturing method of patterned nano-silver thread film and touch panel
CN109435513B (en) * 2018-10-22 2020-09-18 北京印刷学院 Method for preparing paper-based electrode based on coating mode
CN111186209B (en) * 2018-11-15 2022-03-29 广东聚华印刷显示技术有限公司 Transfer printing mold, and preparation method and application of patterned film layer
CN110632828B (en) * 2019-09-27 2021-07-06 中国科学技术大学 Method for manufacturing hydrophilic and hydrophobic patterned surface on substrate and application thereof
CN110658677B (en) * 2019-11-12 2021-08-13 京东方科技集团股份有限公司 Imprinting method, imprinting structure and display substrate

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002283530A (en) 2001-03-28 2002-10-03 Masamichi Fujihira Method for manufacturing reproduction of fine pattern and reproduction of fine pattern
KR20030070627A (en) * 2002-02-26 2003-09-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Ink-jet printing Type Organic Electroluminescent Device and Method for Fabricating the same
KR20040084325A (en) * 2003-03-27 2004-10-06 한국기계연구원 Nanoimprint lithography process using an elementwise embossed stamp
KR20050058429A (en) * 2002-08-26 2005-06-16 더 보드 오브 트러스티스 오브 더 리랜드 스탠포드 주니어 유니버시티 Selective and alignment-free molecular patterning of surfaces
KR20050087011A (en) * 2004-02-24 2005-08-31 한국기계연구원 Microcontact printing methods using imprinted nanostructure and nanostructure thereof
WO2006085559A1 (en) * 2005-02-10 2006-08-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Structure for holding fine structure, semiconductor device, tft driving circuit, panel, display, sensor and their manufacturing methods

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1323025C (en) * 2005-11-22 2007-06-27 华中科技大学 Super hydrophobic surface possessing dual microtexture and preparation method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002283530A (en) 2001-03-28 2002-10-03 Masamichi Fujihira Method for manufacturing reproduction of fine pattern and reproduction of fine pattern
KR20030070627A (en) * 2002-02-26 2003-09-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Ink-jet printing Type Organic Electroluminescent Device and Method for Fabricating the same
KR20050058429A (en) * 2002-08-26 2005-06-16 더 보드 오브 트러스티스 오브 더 리랜드 스탠포드 주니어 유니버시티 Selective and alignment-free molecular patterning of surfaces
KR20040084325A (en) * 2003-03-27 2004-10-06 한국기계연구원 Nanoimprint lithography process using an elementwise embossed stamp
KR20050087011A (en) * 2004-02-24 2005-08-31 한국기계연구원 Microcontact printing methods using imprinted nanostructure and nanostructure thereof
WO2006085559A1 (en) * 2005-02-10 2006-08-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Structure for holding fine structure, semiconductor device, tft driving circuit, panel, display, sensor and their manufacturing methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101322607B1 (en) 2013-03-19 2013-10-29 한국기계연구원 Method of manufacturing stamp for imprint lithography and the duplicated stamp for using the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW200800635A (en) 2008-01-01
CN101085580A (en) 2007-12-12
TWI304025B (en) 2008-12-11
KR20070117134A (en) 2007-12-12
CN101085580B (en) 2010-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100805229B1 (en) Method For Forming Fine Pattern Using Nanoimprint
US7374864B2 (en) Combined nanoimprinting and photolithography for micro and nano devices fabrication
JP4651390B2 (en) UV nanoimprint lithography using multiple relief element stamps
ES2315797T3 (en) MODEL REPLICATION METHOD.
US20100052216A1 (en) Nano imprint lithography using an elastic roller
KR20110132758A (en) Surface having superhydrophobic and superhydrophilic region
KR101107474B1 (en) soft mold and patterning method thereof
TW201144091A (en) Ultra-compliant nanoimprint lithography templates
KR101565835B1 (en) Fabrication method of replication mold, fine structures using the same and its applications thereof.
EP3295247B1 (en) Tool surface nano-structure patterning process
US20100264560A1 (en) Imprint lithography apparatus and method
US9180608B2 (en) Stamp, method of manufacturing the same, and imprinting method using the stamp
KR100912598B1 (en) Stamp for Nano Imprinting Having Dummmy Nano Patterns, and Method of Nano Imprinting Using the Same
JP4876261B2 (en) Method for producing patterned material
JP5395756B2 (en) Imprint template manufacturing method and pattern forming method
KR101049218B1 (en) Micro pattern formation method using applied pressure elimination
KR100876386B1 (en) Resist pattern forming method without residual layer using soft molding and method of forming patterned metal layer using the method
KR101993385B1 (en) method for manufacturing stamp
Kolli et al. Patterning of polymer arrays with enhanced aspect-ratio using hybrid substrate conformal imprint lithography
TWI230975B (en) Reversal imprint technique
Kwon et al. Effect of the Orientation and Bending Stiffness of Nanopatterned Films on Wrinkling
TW201619043A (en) Micro/nano-molding template and method of forming micro-structure on substrate by use of such micro/nano-molding template
EP3739386A1 (en) A stamp material for nanolithography
TWI254359B (en) Improved mold releasing layer of reverse imprinting lithography and the applying method of the same
TW200914362A (en) Fabrication method for microstructure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130131

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140129

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150202

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200131

Year of fee payment: 13