KR100882023B1

KR100882023B1 - 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법

Info

Publication number: KR100882023B1
Application number: KR1020070051088A
Authority: KR
Inventors: 이상호; 강경태; 박문수; 강희석; 신권용; 김준홍
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2009-02-05
Also published as: JP2008294391A; KR20080103841A

Abstract

본 발명은 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법에 관한 것으로, 잉크젯 분사방식을 이용하여 미세패턴을 형성시키기 위한 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법에 있어서, 기판 표면에 소수성 박막을 코팅하는 단계, 코팅된 상기 기판의 표면에너지를 조절하는 단계 및 필요한 선폭 및 잉크의 점착력에 따라 표면에너지가 조절된 상기 기판을 일정온도로 가열하면서 필요한 사이즈의 분사노즐을 이용하여 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 기판의 표면에너지를 조절하여 패턴의 선폭을 조절할 수 있는 이점이 있다.

잉크젯, 표면에너지, 패터닝, 액적, 코팅, 소수성

Description

표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법{Patterning method using surface energy control}

도 1은 본 발명에 따른 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법의 공정을 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 소수성 박막이 코팅된 기판에 착탄된 액적을 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 소수성 박막이 코팅된 기판의 표면에너지를 조절하여 친수성으로 변환시킨 기판에 착탄된 액적을 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 패턴을 형성하기 위한 장치의 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법을 순서도,

도 6a 내지 도 6c는 표면처리 및 기판가열에 따른 패턴의 선폭 및 두께변화를 나타낸 도면,

도 7a 내지 도 7d는 UV-오존 처리 시간에 따른 패턴의 크기 변화를 나타낸 도면,

도 8a 내지 도 9c는 UV-오존 처리 시간에 따른 패턴의 뭉침 현상 변화를 나타내 도면,

도 10a 내지 도 10c는 기판 가열 온도에 따른 패턴의 뭉침 현상 변화를 나타낸 도면,

도 11a 내지 도 13f는 UV-오존 처리와 기판 가열 복합에 따른 패턴의 변화를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명>

1 : 액적

10 : 기판

20 : 소수성 박막

30 : UV-오존

40 : 분사노즐

본 발명은 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 기판의 표면에너지를 조절하여 패턴의 선폭을 조절하는 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법에 관한 것이다.

PCB 공정에서 패턴을 형성하는 방식은 전면에 걸쳐 동이 입혀진 기판에서 필요한 패턴 부분만 남기고 불필요한 부분의 동은 에칭(etching)공정을 통해 없애는 방식이다.

반면에 잉크젯 분사 방식은 패턴을 형성하고자 하는 부분을 따라 전도성 물질(현재는 은(Ag) 입자를 많이 사용하고 있음)을 함유한 액체를 분사한 후 분사한 액체 중 전도성 물질만 남기고 분사를 위해서 필요했던 전도성 물질을 포함하고 있었던 액체는 없애는 즉, 비산시키는 방식(열을 가해주어 없애는 방식을 사용)을 사용한다.

산업기술의 발전으로 다양한 기능 구현과 소형화가 요구되어지는 추세에 따라 가볍고, 얇고, 강하며, 작은 크기의 PCB 기판이 요구되고 있다. 이러한 요구사항을 확보하기 위하여 기본적으로 미세 패턴 구현이 따라야 하고, 미세하게 구현한 패턴의 신뢰성이 확보되어야 한다. 따라서 현재 PCB 공정에서 공통적으로 요구되어지는 사항은 '경박단소'이다.

미세 패턴의 신뢰성을 확보하기 위해 최근 주로 사용되는 기술은 회로기판의 미세패턴을 잉크젯 패터닝으로 형성시키는 기술을 사용한다. 잉크젯 방식은 미세패턴을 기판상에 직접 형성할 수 있기 때문에 종래의 리소그래피를 사용한 인쇄기술과 같이, 진공성막, 포토리소, 에칭, 레지스트 박리공정의 비용이 드는 공정을 생략할 수 있어 저렴한 가격으로 회로기판을 제작할 수 있는 효과가 있다.

잉크젯 패터닝 방식은 기판을 처리하지 않은 상태에서 잉크를 50㎛ 노즐에서 분사를 하면 잉크가 노즐에서 토출될 때 액적(drop)의 지름이 1.5배 정도 증가하며 무처리 기판에 액적이 떨어질 때 수배로 퍼지는 현상이 있어 미세패턴(배선)의 폭은 분사노즐의 수배가 되는 문제점이 있다.

또한, 잉크젯 패터닝 기술은 잉크젯 노즐의 분사조건만을 가지고 선폭을 조절하므로 잉크의 점성, 토출량, 잉크젯 노즐의 직경에 따라 미세 선폭 구현이 좌우되며, 기존 기판의 특성을 조절하여 선폭제어를 위한 방법으로는 분사 시 기판가열 방법을 사용하는 것이 대부분이였다. 하지만, 분사 시 기판을 가열하는 방법은 잉크 토출 시 노즐의 막힘 현상을 유발할 뿐만 아니라 패턴형상의 coffee stain effect(패턴형상이 건조된 후 가장자리가 두꺼워지는 현상)를 야기한다.

또한, 단순히 기판을 소수성 처리만 하여 잉크의 접촉각을 높여 미세패턴을 형성하는 기술이 제안되고 있으나, 잉크의 특성에 따라 분사 직 후 기판에서의 인쇄된 액적의 뭉침 현상으로 패턴의 형상이 불규칙해지는 현상이 발생한다.

또한, 다각도 기판 처리 방식은 접촉각을 작게 하는 효과가 주를 이루고 있으나 접촉각을 작게 한 상태에서 액적과 액적을 오버랩(overlap)시켜 라인을 형성하는 단계에서는 한 액적과 다음 액적의 충돌현상 회피의 어려움으로 인한 라인형성의 어려움과 균일하지 못한 라인 형상의 문제점을 내포하고 있으며, 접촉각을 증가시켜 선폭을 줄이기 위한 기존 소수성 처리 기판은 액적과 액적이 오버랩 될 때 액적과 액적이 기판에 anchor(부착) 되지 못하고 액적간의 인력에 의해 더 큰 액적이 형성될 뿐 라인을 형성하지 못하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 기판의 표면에너지를 조절하여 기판에 착탄되는 액적의 선폭과 세장비를 조절함으로써 미세패턴을 형성시키 고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 잉크젯 분사방식을 이용하여 미세패턴을 형성시키기 위한 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법에 있어서, 기판 표면에 소수성 박막을 코팅하는 단계, 코팅된 상기 기판의 표면에너지를 조절하는 단계 및 필요한 선폭 및 잉크의 점착력에 따라 표면에너지가 조절된 상기 기판을 일정온도로 가열하면서 필요한 사이즈의 분사노즐을 이용하여 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 한 특징으로는, 상기 소수성 박막 코팅 후에는, 코팅된 상기 기판을 베이킹시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 다른 특징으로는, 상기 패턴 형성단계 후에는, 상기 기판을 베이킹시켜 패턴을 형성하기 위한 액적을 전도성 물질만 남기고 비산시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 소수성 박막 코팅단계는, 테프론 계열의 소수성 박막으로 코팅시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 소수성 박막 코팅단계는, 스핀코팅, 플라즈마 코팅 중 어느 하나의 방법으로 코팅시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 표면에너지 조절단계는, UV-오존 또는 산소플라즈마 중 어느 하나를 이용하여 소수성 박막이 코팅된 상기 기판을 산화시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법에 관한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법은, 준비된 기판(10)의 표면에 소수성 박막(20)과 같은 낮은 표면에너지를 갖는 필름을 코팅하고, 상기 소수성 박막(20)이 코팅된 상기 기판(10)의 표면에너지를 조절하기 위해 UV-오존 처리를 하여 필요한 선폭에 따른 표면에너지를 조절한 후 여기에 원하는 사이즈의 분사노즐을 사용하여 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.

우선, 기판(10)에 낮은 표면에너지를 갖는 소수성 박막(20)을 코팅한다(S10). 도 2는 본 발명에 따른 소수성 박막이 코팅된 기판에 착탄된 액적을 나타낸 단면도이다. 상기 소수성 박막(20)을 기판에 코팅하는 것은 낮은 표면에너지를 얻어 상기 기판(10)에 착탄되는 액적(1)의 접촉각(contact angle)을 높이기 위한 것이며, 또한 불균일한 표면 특성을 가진 기판을 균일한 표면으로 얻기 위한 것이다.

본 발명에 따른 일실시예로 상기 소수성 박막(20)을 상기 기판(10)에 코팅할 때에는 스핀코팅 또는 플라즈마 코팅방법을 사용하고 테프론(Teflon) 계열을 박막으로 코팅하였다.

상기 소수성 박막(20)을 코팅함에 따라 큰 접촉각을 갖는 낮은 에너지 표면 에 분사된 액적(1)은 표면처리 전에 비해 큰 접촉각을 나타냄으로 미세한 선폭(패턴)을 구현할 수 있다.

상기 소수성 박막(20) 코팅이 완료된 상기 기판(10)은 오븐을 이용하여 베이킹(baking)한다(S20). 일실시예로 120도에서 10분 동안 베이킹 시켰다.

다음으로 베이킹이 완료된 상기 기판(10)은 표면에너지를 높여주기 위해 UV-오존(30) 처리장치에 적정시간 넣어두어 상기 기판(10)에 UV-오존 처리 한다(S30).

상기 UV-오존(30)처리를 통하여 낮은 표면에너지를 갖는 소수성 박막(20)이 코팅된 상기 기판(10)을 표면에너지를 다시 높여줌으로써, 패턴의 선폭을 증가시킬 수 있다. 또한, 산소플라즈마를 이용하여 상기 소수성 박막(20)이 코팅된 기판(10)의 표면에너지를 증가시킬 수도 있다. 또한, UV-오존처리나 산소플라즈마를 이용한 표면처리를 통해 패턴과 상기 소수성 박막(20)간의 점착력을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 소수성 박막이 코팅된 기판의 표면에너지를 조절하여 친수성으로 변환시킨 기판의 착탄된 액적을 나타낸 단면도이다.

UV-오존 처리가 완료되면 필요한 사이즈의 분사노즐(40)을 이용해 상기 기판(10)을 가열하면서 패턴을 형성한다(S40). 상기 기판(10)에 가해지는 온도는 적정온도를 유지한 상태에서 패턴을 형성한다. 이때, 액적의 적정 점도 범위는 5 내지 15 cP이다.

도 4는 패턴을 형성하기 위한 장치의 개략도이다.

도시된 바와 같이 스테이지 위에 설치된 메탈보드(54)에 소수성 박막(20) 코팅 후 UV-오존 처리된 상기 기판(10)을 올려놓고, 온도제어기(53)를 이용하여 메탈 보드를 가열함으로써 상기 기판(10)으로 열을 전달하여 가열시킨다.

적절한 온도가 유지되면 컨트롤러시스템(50)과 전압제어기(51)에 의해 분사노즐(40)을 작동시키고, 압력제어기(52)에 의해 액적용액이 저장되어 있는 저장소에서 상기 분사노즐(40)로 액적을 주입하고 상기 분사노즐(40)을 통해 액적(1)을 상기 기판(10)으로 토출한다. 또한, 상기 기판(10)에 착탄된 액적(1)을 확인하기 위해 CCD 카메라(55)를 이용하여 확인하였다.

적정온도로 상기 기판(10)을 가열함으로써 액적이 떨어지는 시점에서 액적이 기판위에서 뭉치는 현상을 방지하고, 바로 건조 점착시켜 액적이 겹쳐지면서 패턴을 형성할 때 액적의 튀는 현상을 방지한다.

패턴형성 완료 후 액적의 전도성 물질만 남기고 나머지는 비산시키기 위해 다시 베이킹 처리(S50)함으로써 미세패턴을 형성시키는 것이다.

이하, 본 발명에 따라 패턴을 형성하기 위해 여러 환경조건에 실시된 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

<표 1>은 미세패턴 형성을 위한 잉크젯 시스템에서 스테이지 이동속도와 분사주파수를 고려하여 계산된 액적(droplet) 당 간격, 즉 center-to-center pitch(액적간 중심거리)를 나타낸 것이다.

<표 1> 노즐 분사 주파수에 따른 액적간의 간격

분사 주파수	drop pitch(center-to-center)[㎛]
250 Hz	80.00
300 Hz	66.67
350 Hz	57.10
400 Hz	50.00
450 Hz	44.44
500 Hz	40.00

<표 2>는 상기 소수성 박막(20) 코팅 전 후 접촉각과 표면에너지의 변화를 나타낸 것이다.

<표 2> 소수성 필름 코팅 전후 접촉각과 표면에너지의 변화

	코팅 전	코팅 후	UV-오존 처리 180초	UV-오존 처리 420초
diiodomethane 접촉각[^o]	14.70	96.42	96.43	20.95
표면에너지[dyne/cm]	56.12	11.44	11.23	54.94

소수성 박막(20)을 기판(10)에 코팅하여 각 액적(1)의 접촉각을 크게 함으로써 액적과 액적을 오버랩 하여 라인을 형성시킬 때 라인 폭을 줄일 수 있으며, 적정 UV-오존 처리 시간에 따른 표면에너지를 증가시켜 선폭을 증가 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 패터닝 된 잉크의 접착력을 향상 시킬 수 있다. 하지만 UV-ozone(자외선-오존) 처리 시간이 과도하면 접착력은 향상 시킬 수 있으나, 친수성기의 커짐으로 잉크의 퍼짐현상이 커져 원하는 선폭보다 선폭이 넓어질 수 있으며 또한 기판의 손상을 가져올 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 표면처리 및 기판가열에 따른 패턴의 선폭 및 두께 변화를 나타낸 것으로, 70도로 기판 가열시 표면상태에 따른 선폭의 변화이다.

a는 테프론 코팅전, b는 기판 가열, c는 테프론 코팅 및 UV-오존 처리된 것을 나타낸다.

기판(10)에 테프론 계열의 소수성의 박막을 스핀코팅 하였을 때, 50㎛ 노즐 을 이용하여 분사하면, 액적 패턴 직경은 약 최소 48 ~ 60㎛까지 형성 가능하나 패턴을 형성하기 위해 액적과 액적을 겹치게 되는데, 이때 선폭은 보통 액적 직경의 두 배 이상 증가하게 된다. 현재 표면처리와 기판가열을 병행함으로써, 약 78㎛ 최소 선폭 형성이 가능하다. 두께는 1회 분사로써 선폭의 크기에 따라 1.2 ~ 1.5㎛ 까지 측정된다.

도 7a 내지 도 7d는 UV-오존 처리 시간에 따른 패턴의 크기 변화를 나타낸 것이다. 소수성 박막(20) 코팅 후 UV-오존 처리 시간에 따라 인쇄된 액적 패턴의 변화로써, a는 UV-오존 처리 전, b는 180초 처리, c는 420 초 처리, d는 540초 처리하였다. 여기서는 기판을 가열하지 않고 상온에서 실험을 실시하였다.

온도는 상온으로 유지하고 기판을 소수성 처리한 상태에서 UV-오존 처리 시간을 변화 시키면서 액적 패턴 직경의 변화를 관찰하였다. 상온에서 기판을 테프론 코팅한 후 잉크젯팅을 하게 되면, 액적의 패턴이 불규칙하고 뭉치는 현상을 보였다. 이는 테프론 코팅 후 기판의 표면 에너지가 감소하여 기판에 대한 접촉각이 커지고 액적이 기판에 대한 점착력이 감소하는 현상으로 보였다.

UV-오존 처리를 하면 기판의 친수성기와 표면 에너지를 증가시킴으로 인해 잉크젯팅 시 표면에 대한 액적의 접촉각 및 점착력이 증가하여 패턴은 규칙적으로 형성되었다.

UV-오존 처리시간이 증가할 수 록 패턴의 크기가 증가되었는데, 도 7.3의 (b) 내지 (d)에 도시된 바와 같이 측정된 패턴의 크기는 53㎛ → 63㎛ → 80㎛ 으로 증가하였다.

도 8a 내지 도 9c는 UV-오존 처리 시간에 따른 패턴의 뭉침 현상 변화를 나타내 도면이다.

UV-오존 처리 시간의 잉크젯팅 후 기판 위 패턴간의 뭉침 현상에 대한 효과를 알아보기 위하여, UV-오존 처리 시간과 drop pitch(액적간 거리)를 변화시키면서, 현상을 관찰하였다.

도 8a 내지 8c는 테프론 소수성 박막 코팅 후 180초 동안 UV-오존 처리한 후, 잉크젯 패터닝한 결과로써, drop pitch가 줄어들면서 기판에 패터닝된 액적간의 뭉침 현상을 관찰할 수 있다. 액적간의 피치 감소에 따라 80.00㎛, 57.10㎛, 40.00㎛로 감소되는 것을 확인할 수 있다.

도 9a 내지 9c는 drop pitch가 40㎛ 일 때, UV-오존 처리 시간(180초, 420초, 480초)에 따른 패턴의 형상을 나타내었다. 결과로부터, 표면에너지가 급격히 증가하는 시점 (표 2 참조)에서도, 420초 이후에도 패턴간의 뭉침 현상이 여전히 관찰되었다.

표면에너지의 증가는 분사된 액적이 기판에 도달하여, 패턴자리를 잡는 anchor의 역할을 하여, 안정적인 패턴 형성을 유도함을 알 수 있다. 또한 표면에너지의 증가는 액적이 기판에 대한 접촉각을 증가시켜 패턴사이즈가 커짐을 알 수 있다.

도 10a 내지 도 10c는 기판 가열 온도에 따른 패턴의 뭉침 현상 변화를 나타낸 도면이다.

a는 40도, b는 70도, c는 100도 (UV-오존 처리 시간 : 0초, 액적 피치 : 66.67㎛)

테프론 코팅 후, UV-오존 처리 없이 잉크젯팅을 수행하였다. 기판 온도는 40도, 70도, 100도로 변화시켰으며, drop pitch는 66.67㎛ 였다. 여기서 알 수 있듯이, 기판 온도가 증가할수록 액적간의 뭉침 현상은 현저히 줄어들어 100 도에선 각각의 선명한 액적 패턴(c)을 관찰할 수 있었다.

이는, 다음 액적이 도달할 시점에서는 이전 액적의 솔벤트가 대부분 증발하고 액적이 기판위에 충분히 부착된 상태이기 때문에 두 액적의 충돌로 인한 Bumping(튐) 현상이라든지 뭉침 현상을 제거할 수 있는 것으로 판단된다. 하지만, 100도에서 분사 시 노즐의 막힘 현상이 뚜렷하게 자주 나타났다.

도 11a 내지 도 13f는 UV-오존 처리와 기판 가열 복합에 따른 패턴의 변화를 나타낸 도면이다.

도 11a 내지 도 11f는 UV- 오존 처리 시간이 420초, 기판온도가 40도 일 때, 잉크젯 분사 주파수/drop pitch(center-to-center)에 따른 패턴의 형상변화이다. a는 250Hz / 80.00㎛, b는 300Hz / 66.67㎛, c는 350Hz / 57.10㎛, d는 400Hz / 50.00㎛, e는 450Hz / 44.44㎛, f는 500Hz / 40.00㎛ 이다.

도 12a 내지 도 12f는 UV-오존 처리시간이 180 초, 기판온도가 70도 일 때, 잉크젯 분사 주파수 / drop pitch에 따른 패턴의 형상 변화이다. a는 250Hz / 80.00㎛, b는 300Hz / 66.67㎛, c는 350Hz / 57.10㎛, d는 400Hz / 50.00㎛, e는 450Hz / 44.44㎛, f는 500Hz / 40.00㎛ 이다.

도 13a 내지 도 13f는 UV-오존 처리시간이 420초, 기판온도가 70도 일 때. 잉크젯 분사 주파수 / drop pitch에 따른 패턴의 형상 변화이다. a는 250 Hz / 80.00㎛, b는 300Hz / 66.67㎛, c는 350Hz / 57.10㎛, d는 400Hz / 50.00㎛, e는 450Hz / 44.44㎛, f는 500Hz / 40.00㎛ 이다.

도 10a에 도시된 바와 같이 기판 가열 온도가 40도 일 때, 액적 간 뭉침 현상이 뚜렷함을 알 수 있었다. UV-오존 처리시간이 0초, 180초에서는 뭉침 현상이 관찰 되었지만, 420초 동안 UV-오존 처리한 후 잉크분사를 하게 되면, 동일 drop pitch인 도 11b에서 알 수 있듯이 뭉침 현상이 현전이 감소함을 알 수 있다. drop pitch를 57.1㎛ 이하로 줄이면 90 ~ 120㎛ 패턴을 얻을 수 있었다.

도 8a 내지 8c와 도 9a 내지 도 9c의 결과에서 알 수 있듯이, 40도의 기판온도와 420초 동안의 UV-오존 처리에서는 뚜렷한 뭉침 현상을 관찰할 수 있었다.

본 발명에서는, UV-오존 처리하여 테크론이 코팅된 기판의 표면에너지를 증가 시켜주면, 40도의 낮은 온도에서도 액적간의 뭉침 없이 안정되고 균일한 선모양의 패턴을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 따라서 UV-오존 처리를 통한 표면에너지 제어와 기판의 가열을 병행하는 복합 표면처리는 잉크젯 패터닝에 매우 효과적임을 확인하였다.

도 12c에 도시된 바와 같이 UV-오존 처리시간이 180초, 기판가열온도가 70도, drop pitch가 57.10㎛일 때 최소 선폭 92.15㎛이 얻어졌다.

도 13a의 UV-오존 처리시간이 420초, 기판가열온도가 70도, drop pitch가 66.67㎛일 때 최소 선폭 78㎛이 얻어졌다.

뭉침 현상에 의해 끊김이 없는 연속적인 패턴이 형성되는 조건에서, UV-오존 처리시간과 기판가열온도는 서로 반비례적인 관계를 보였으며, UV-오존 처리시간과 기판가열온도가 증가할수록 패턴이 형성되는 drop pitch는 증가함을 알 수 있었다.

이와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 기판상에 미세패턴을 형성할 때 소수성 박막을 코팅하고 이를 표면에너지 조절을 통해 패턴을 형성함에 따라 액적의 뭉침 현상을 해소하고 미세패턴을 구현시킬 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 필요한 선폭에 따라 기판의 표면에너지를 조절하여 패턴을 형성함으로써, 액적간의 뭉침 현상 없이 선폭을 조절하면서 최적의 패터닝을 형성시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

잉크젯 분사방식을 이용하여 미세패턴을 형성시키기 위한 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법에 있어서,

기판 표면에 소수성 박막을 코팅하는 단계;

코팅된 상기 기판을 자외선-오존처리를 통하여 표면에너지를 조절하는 단계; 및

필요한 선폭 및 잉크의 점착력에 따라 표면에너지가 조절된 상기 기판을 40 내지 100도로 가열하면서 필요한 사이즈의 분사노즐을 이용하여 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 박막 코팅 후에는,

코팅된 상기 기판을 베이킹시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법.
제 1항에 있어서, 상기 패턴 형성단계 후에는,

상기 기판을 베이킹시켜 패턴을 형성하기 위한 액적을 전도성 물질만 남기고 비산시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 박막 코팅단계는,

테프론 계열의 소수성 박막으로 코팅시키는 것을 특징으로 하는 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법.
제 1항에 있어서, 상기 소수성 박막 코팅단계는,

스핀코팅, 플라즈마 코팅 중 어느 하나의 방법으로 코팅시키는 것을 특징으로 하는 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법.
제 1항에 있어서, 상기 표면에너지 조절단계는,

UV-오존 또는 산소플라즈마 중 어느 하나를 이용하여 소수성 박막이 코팅된 상기 기판을 산화시키는 것을 특징으로 하는 표면에너지 제어를 이용한 패터닝 방법.