KR100934239B1 - How to make a large area stamp for imprint - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대면적의 마이크로 구조물을 제조하는데 사용되는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법을 제공한다. 이와 같은 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법은 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴 면적과 동일한 면적을 가지도록 대면적 스탬프를 제작하도록 함으로써 대면적의 마이크로/나노 구조물이 한번의 패턴전사작업으로 복제되어 공정이 단순화되고, 공정시간 및 공정비용이 줄어들어 생산성이 증대된다.The present invention provides a method for manufacturing a large area stamp for imprint, which is used to manufacture a large area microstructure. This method of manufacturing a large area stamp for imprint is to produce a large area stamp to have the same area as the entire pattern area of the large area micro / nano structure, so that the large area micro / nano structure is replicated in one pattern transfer operation. The process is simplified and productivity is increased by reducing process time and cost.

본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법은 대면적의 마이크로 구조물을 이루는 전체 패턴을 정해진 개수의 분할영역으로 분할하여 각각의 분할영역의 패턴이 형성된 서브원판으로 이루어진 원판을 준비하는 제1단계와; 원판에서 제1서브원판을 선택하여 작업스테이지 상에 수평으로 위치시키고, 제1서브원판 상에 스탬프성형액을 도포한 후 경화시켜 제1서브원판 상의 패턴을 갖는 제1차 서브스탬프를 성형하는 제2단계와; 제1차 서브스탬프를 제1서브원판으로부터 분리하는 제3단계와; 제1서브원판과 연접하는 제2서브원판을 원판에서 선택하여 작업스테이지 상에 수평으로 위치시키고, 제1차 서브스탬프를 제2서브원판의 끝단부에 평행하게 연결시켜되, 제2서브원판에 형성된 패턴의 끝단부와 제1차 서브스탬프에 형성된 패턴의 끝단부가 동일 높이에서 연결되어 상기 원판 상의 패턴과 같이 연접되도록 상기 제2서브원판과 제1차 서브스탬프를 정렬하는 제4단계와; 제2서브원판과 제1차 서브스탬프를 정해진 높이로 둘러싸는 둘레단을 형성하여 제2서브원판의 상측에 성 형공간이 형성되도록 하는 제5단계와; 제2서브원판 상측에 형성된 성형공간으로 스탬프성형액을 도포한 후 경화시켜 제1차 서브스탬프와 일체를 이루며 확장된 제2차 서브스탬프를 성형하는 제6단계를; 포함하여 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하게 된다.The method for manufacturing a large-area stamp for imprint according to the present invention comprises the steps of preparing a disc made of a sub-circle having patterns of each divided area by dividing the entire pattern constituting the large area microstructure into a predetermined number of divided areas; ; The first sub disc is selected from the original plate to be positioned horizontally on the work stage, and the stamp molding solution is applied on the first sub disc and cured to form a first sub stamp having a pattern on the first sub disc. Step 2; Separating the first substamp from the first sub disc; The second sub disc which is connected to the first sub disc is selected horizontally and positioned horizontally on the work stage, and the first sub stamp is connected in parallel to the end of the second sub disc. A fourth step of aligning the second sub disc and the first sub stamp such that the end of the formed pattern and the end of the pattern formed on the first sub stamp are connected at the same height so as to be connected as a pattern on the disc; A fifth step of forming a circumferential end surrounding the second sub disc and the first sub stamp to a predetermined height to form a molding space on the upper side of the second sub disc; A sixth step of forming an expanded second substamp integrally with the first substamp by applying a stamp molding solution to a molding space formed on the second sub disc and curing it; It will produce a large area stamp for imprint.

임프린트, 스탬프, 리소그래피, 기판, 웨이퍼 Imprint, Stamp, Lithography, Substrate, Wafer

Description

임프린트용 대면적 스탬프 제작방법{Manufacturing method of large area stamp for imprint} Manufacturing method of large area stamp for imprint}

본 발명은 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴 면적과 동일한 면적을 가지도록 대면적 스탬프를 제작하도록 함으로써 대면적의 마이크로/나노 구조물이 한번의 패턴전사작업으로 복제되어 공정이 단순화되고, 공정시간 및 공정비용이 줄어들어 생산성이 증대되는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a large area stamp for imprint, and more specifically, to produce a large area stamp to have the same area as the entire pattern area of the large area micro / nano structure. The present invention relates to a method for manufacturing a large-sized stamp for imprint, in which a process is simplified by copying a single pattern transfer operation, and process time and cost are reduced, thereby increasing productivity.

나노 임프린트 리소그래피(nano imprint lithography) 기술은 컴팩트 디스크(CD)와 같은 마이크로 스케일의 패턴을 갖는 고분자 소재 제품의 대량 생산에 사용되는 엠보싱(embossing)기술을 리소그래프에 적용한 것이다.Nano imprint lithography is an embossing technique for lithography that is used for mass production of polymer materials with microscale patterns such as compact discs (CDs).

이와 같은 나노 임프린트 리소그래피 기술은 나노스케일의 패턴이 정밀하게 형성되어 있는 임프린트-스탬프를 제작하고, 제작된 임프린트-스탬프를 기판 위에 도포된 레지스트(resist: 나노 임프린트 리소그래피 기술에서는 일반적으로 고분자 박막이 사용된다)에 임프린트하여 임프린트-스탬프에 형성된 나노스케일의 패턴을 상기 레지스터에 전사하는 것이다.Such a nanoimprint lithography technique produces an imprint-stamp in which nanoscale patterns are precisely formed, and a polymer thin film is generally used in a resist (nanoimprint lithography) technique in which the produced imprint-stamp is applied onto a substrate. ) To transfer the nanoscale pattern formed on the imprint-stamp to the register.

여기서, 임프린트-스탬프는 전자빔 리소그래피나 광학적 리소그래피 등의 공정에 의하여 실리콘(Silicon), 니켈(Nickel) 그리고 석영(Quartz) 등을 재료로 하여 제작되거나, 소프트 리소그래피(soft lithography) 공정에 의해 PDMS(Poly-Di-Methyl-Siloxane)와 같은 소프트한 탄성중합체(elastomer)를 재료로 하여 제작된다.Here, the imprint-stamp may be made of silicon, nickel, quartz, or the like by electron beam lithography or optical lithography, or PDMS (poly lithography) by soft lithography. It is made of a soft elastomer such as -Di-Methyl-Siloxane.

상기와 같은 일종의 몰드인 임프린트-스탬프를 사용함에 따라, 나노 임프린트 리소그래피 기술은 종래의 X선 리소그래피 기술, 전자빔 리소그래피 기술 등에 비하여 단순화된 공정, 단축된 공정시간, 저렴한 공정비용을 제공함에 따라 비용 대비 생산성이 높으며, 나노 스케일의 구성을 가지는 구조물의 대량 복제가 가능해질 뿐만 아니라, 광원의 파장이나 노광기술이 아닌 임프린트-스탬프에 의해서 해상도가 결정되어 패턴의 전사 정밀도가 증대되는 장점을 가지고 있다.By using the imprint-stamp, which is a kind of mold as described above, nanoimprint lithography technology provides cost-effective productivity by providing a simplified process, shorter process time, and lower process cost compared to conventional X-ray lithography technology and electron beam lithography technology. This high and large-scale replication of the structure having the nanoscale structure is possible, and the resolution is determined by the imprint-stamp rather than the wavelength of the light source or the exposure technique, and thus has the advantage of increasing the transfer accuracy of the pattern.

이와 같은 나노 임프린트 리소그래피 공정은 일반적으로 임프린트-스탬프와 레지스트가 도포된 기판을 이용하여 임프린트-스탬프와 레지스트를 물리적으로 접촉하여 경화시키는 단계와; 임프린트-스탬프와 경화된 레지스트를 분리하여 기판에 패턴이 성형되도록 하는 단계를 포함한다.Such nanoimprint lithography processes generally include the step of physically contacting and imprinting an imprint-stamp and a resist using a substrate on which the imprint-stamp and resist are applied; Separating the imprint-stamp and the cured resist to form a pattern on the substrate.

여기서, 레지스트의 경화방식에 따라 두가지 방식의 공정기술로 이루어지는데, 하나는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0724598호 "열가소성 고분자 필 름을 이용한 나노 임프린트용 스탬프 제조방법'과 같은 도 1의 (a)에 도시된 열경화 방식(Hot embossing)의 공정기술이고, 다른 하나는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0495055호 "자외선 경화수지의 패턴 형성 장치 및 방법"과 같은 도 1의 (b)에 도시된 자외선 경화 방식(UV embossing)의 공정기술이다.Here, according to the curing method of the resist consists of two types of process technology, one of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0724598 No. 1 "The method of manufacturing a stamp for nano imprint using a thermoplastic polymer film" The process technology of the hot embossing shown in a), and the other is shown in Fig. 1 (b), such as the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0495055 "pattern forming apparatus and method of ultraviolet curing resin" UV embossing process technology shown in.

먼저, 열경화 방식(Hot embossing)의 공정기술은 임프린트-스탬프를 실리콘 또는 니켈 소재로 제작하고, 레지스트는 열가소성의 고분자 소재를 사용하는 것이 일반적이다.First, the process of hot embossing generally uses an imprint-stamp made of silicon or nickel, and the resist uses a thermoplastic polymer.

이와 같은 열경화 방식의 공정기술을 상세히 설명하면, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 실리콘과 같은 재질로 이루어진 기판(111)에 고분자 박막으로 된 레지스트(113)가 스핀 코팅에 의해 형성된다. 그리고, 임프린트-스탬퍼(115)가 기판(111)에 평행하게 위치되고, 레지스트(113)는 레지스트를 이루는 물질의 유리 전이 온도까지 가열된다.Referring to the process of the thermosetting method in detail, as shown in Figure 1 (a), first, the resist 113 made of a polymer thin film on the substrate 111 made of a material such as silicon by spin coating Is formed. Then, the imprint-stamper 115 is positioned parallel to the substrate 111, and the resist 113 is heated to the glass transition temperature of the material constituting the resist.

다음으로 임프린트-스탬퍼(115)를 레지스트(113)와 물리적으로 접촉시켜 압력을 가하면서 레지스트(113)로 임프린트-스탬퍼(115)의 패턴을 전사시키게 된다. 그리고, 레지스트(113)를 온도를 낮춘다. 그리고, 레지스트(113)를 이루는 열가소성 고분자 소재가 소성변형되는 온도 이하, 즉 유리 전이 온도 이하가 되면, 임프린트-스탬퍼(115)를 레지스트(113)로부터 분리시킨다.Next, the imprint-stamper 115 is physically contacted with the resist 113 to apply a pressure to transfer the pattern of the imprint-stamper 115 to the resist 113. Then, the temperature of the resist 113 is lowered. When the thermoplastic polymer constituting the resist 113 is below the plastic deformation temperature, that is, below the glass transition temperature, the imprint-stamper 115 is separated from the resist 113.

그리고, 기판(111)의 압축면에 잔류하는 고분자 박막층을 에칭(etching) 처리하여 제거하므로써, 기판(111) 상의 레지스트(113)에 나노스케일로 된 소정의 패 턴이 형성되게 된다.By removing the polymer thin film layer remaining on the compressed surface of the substrate 111 by etching, a predetermined pattern of nanoscale is formed in the resist 113 on the substrate 111.

자외선 경화 방식(UV embossing)의 공정기술은 임프린트-스탬프를 석영 또는 유리 소재로 제작하고, 레지스트는 자외선에 경화되는 고분자 소재를 사용하는 것이 일반적이다.UV embossing process technology is generally made of a quartz or glass material imprint-stamp, the resist is a polymer material that is cured by ultraviolet light.

이와 같은 자외선 경화 방식의 공정기술을 상세히 설명하면, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 먼저, 실리콘과 같은 재질로 이루어진 기판(121)에 고분자 박막(123)이 스핀 코팅에 의해 형성되고, 고분자 박막(123) 상에 광 경화 액체 물질(125)이 올려진다. 그리고, 임프린트-스탬퍼(127)를 상기 광 경화 액체 물질(125)에 접촉되게 하면서 자외선(UV)을 조사하고, 이에 따라 광 경화 액체 물질(125)이 경화되면서, 임프린트-스탬퍼(127)의 패턴이 경화된 액체(125)에 전사된다.When describing the UV curing process technology in detail, as shown in Figure 1 (b), first, the polymer thin film 123 is formed on the substrate 121 made of a material such as silicon by spin coating, The photocuring liquid material 125 is placed on the polymer thin film 123. Then, the UV (UV) light is irradiated while bringing the imprint-stamper 127 into contact with the photocurable liquid material 125, and as a result, the photocured liquid material 125 is cured, thereby forming a pattern of the imprint-stamper 127. It is transferred to the cured liquid 125.

다음으로, 임프린트-스탬퍼(127)를 경화된 액체 물질(125)로부터 분리하고, 기판(121)에 잔류하는 고분자 박막층을 에칭(etching) 처리하여 제거하므로써, 기판(121) 상에 나노스케일로 된 소정의 패턴이 형성되게 된다.Next, the imprint-stamper 127 is separated from the cured liquid material 125 and the polymer thin film layer remaining on the substrate 121 is removed by etching to remove the nanoscale on the substrate 121. A predetermined pattern is formed.

상기와 같은 나노 임프린트 리소그래피 기술은 웨이퍼(wafer) 크기 이하의 패턴을 전사하는데 주로 사용되었는데, 이를 개선하여 웨이퍼 크기 이상의 패턴을 전사하기 위한 공정기술을 개발하므로써 마이크로/나노 구조물을 대면적으로 제작하려는 시도들이 현재 활발하게 이루어지고 있다.Nanoimprint lithography, as described above, has been mainly used to transfer patterns of wafer size and smaller, and attempts to fabricate micro / nano structures in large area by improving process technology for transferring patterns of wafer size and larger. Are currently being actively made.

이와 같이 대면적의 마이크로/나노 구조물에 적용되는 나노 임프린트 리소그래피 공정기술로는 도 2의 (a)와 같은 규칙적인 패턴을 제작하는 롤 방식(roll embossing)의 임프린트 공정기술과, 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2005-0090839호 "임프린트 장치 및 임프린트 방법", 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0582781호 "임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법" 등의 도 2의 (b)와 같은 웨이퍼 크기 이하의 소면적 임프린트-스탬프를 사용하여 임프린트-스탬프의 위치를 이동시키면서 패턴을 제작하는 스텝 반복 방식(Step and repeat)의 임프린트 공정기술이 있다.As such a nano imprint lithography process technology applied to a large area micro / nano structure, a roll embossing imprint process technology for manufacturing a regular pattern as shown in FIG. No. 10-2005-0090839 "Imprint apparatus and imprint method", Republic of Korea Patent Publication No. 10-0582781 "Method of manufacturing a stamper for imprint lithography" such as (b) of FIG. There is a step and repeat imprint process technology of manufacturing a pattern while moving the position of an imprint-stamp using an area imprint-stamp.

그러나 상기 롤 방식의 임프린트 공정기술은 수십 센티미터 이상의 패턴 제작이 가능한 장점이 있으나, 규칙적인 패턴만 제작이 가능한 문제점이 있었다. 그리고, 상기 스텝 반복 방식의 임프린트 공정기술은 불규칙적인 형태의 패턴도 제작이 가능한 반면, 패턴이 불연속으로 제작되는 문제점이 있었다.However, the roll-type imprint process technology has the advantage that the pattern can be produced more than a few tens of centimeters, there was a problem that only a regular pattern can be produced. In addition, the imprint process technology of the step repetition method is capable of producing irregularly shaped patterns, but there is a problem in that the patterns are produced discontinuously.

특히, 상기 스텝 반복 방식의 임프린트 공정기술은 임프린트-스탬퍼로 소면적의 패턴을 전사할 때마다 반복적으로 임프린트-스탬퍼나 기판을 이동시켜야 했으며, 전사된 소면적의 패턴들이 정확하게 조합될 수 있도록 임프린트-스탬퍼나 기판을 반복적으로 정렬해야 됨에 따라 공정이 복잡해지고, 공정시간 및 비용이 증대되는 문제점이 있었다.In particular, the step repetition imprint process technology has to repeatedly move the imprint stamper or substrate each time the pattern of the small area is transferred to the imprint stamper, and the imprint-printed pattern can be precisely combined. As the stamper or substrate must be repeatedly aligned, the process becomes complicated, and process time and cost increase.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴 면적과 동일한 면적을 가지도록 대면적 스탬프를 제작하도록 함으로써 대면적의 마이크로/나노 구조물이 한번의 패턴전사작업으로 복제되어 공정이 단순화되고, 공정시간 및 공정비용이 줄어들어 생산성이 증대될 수 있는 새로운 형태의 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention improves this problem of the prior art, so that a large area stamp can be made to have the same area as the entire pattern area of the large area micro / nano structure, so that the large area of the micro / nano structure is once pattern transferred. It is an object of the present invention to provide a new method for producing a large-area stamp for imprint, which can be duplicated by work, which simplifies the process, reduces the process time and the process cost, and increases productivity.

특히, 본 발명은 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴을 분할하고, 분할된 패턴을 순차적으로 소프트 리소그래피로 서브 스탬프에 전사하여 서브 스탬프의 패턴이 확장되도록 함으로써 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴에 대응하는 대면적 스탬프가 제작됨에 따라 복잡한 형태의 대면적 패턴을 정밀하게 구현하는 스탬프를 제작할 수 있는 새로운 형태의 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In particular, the present invention divides the entire pattern of the large area micro / nano structure, transfers the divided pattern to the sub stamp sequentially by soft lithography so that the pattern of the sub stamp can be expanded, so that the entire area of the large area micro / nano structure is expanded. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a large area stamp for imprint, in which a stamp for precisely realizing a large area pattern of a complex shape as a large area stamp corresponding to a pattern is manufactured.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 대면적의 마이크로 구조물을 제조하는데 사용되는 임프린트용 스탬프의 제작방법에 있어서, 상기 대면적의 구조물을 이루는 전체 패턴을 정해진 개수의 분할영역으로 분할하여 각각의 분할영역의 패턴이 형성된 서브원판으로 이루어진 원판을 준비하는 제1단계와; 상기 원판에서 제1서브원판을 선택하여 작업스테이지 상에 수평으로 위치시키고, 상기 제1서브원판 상에 스탬프성형액을 도포한 후 경화시켜 상기 제1서브원판 상의 패턴을 갖는 제1차 서브스탬프를 성형하는 제2단계와; 상기 제1차 서브스탬프를 상기 제1서브원판으로부터 분리하는 제3단계와; 상기 제1서브원판과 연접하는 제2서브원판을 상기 원판에서 선택하여 상기 작업스테이지 상에 수평으로 위치시키고, 상기 제1차 서브스탬프를 상기 제2서브원판의 끝단부에 평행하게 연결시켜되, 상기 제2서브원판에 형성된 패턴의 끝단부와 상기 제1차 서브스탬프에 형성된 패턴의 끝단부가 동일 높이에서 연결되어 상기 원판 상의 패턴과 같이 연접되도록 상기 제2서브원판과 상기 제1차 서브스탬프를 정렬하는 제4단계와; 상기 제2서브원판과 상기 제1차 서브스탬프를 정해진 높이로 둘러싸는 둘레단을 형성하여 상기 제2서브원판의 상측에 성형공간이 형성되도록 하는 제5단계와; 상기 제2서브원판 상측에 형성된 성형공간으로 스탬프성형액을 도포한 후 경화시켜 상기 제1차 서브스탬프와 일체를 이루며 확장된 제2차 서브스탬프를 성형하는 제6단계를; 포함하여, 임프린트용 대면적 스탬프가 성형되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a method of manufacturing a stamp for imprint used to manufacture a microstructure of a large area, the total pattern constituting the structure of the large area divided into a predetermined number A first step of dividing into regions to prepare an original made of a sub-disc in which a pattern of each division region is formed; Selecting the first sub disc from the disc and placing it horizontally on the work stage, applying a stamping solution on the first sub disc and curing the first sub stamp having a pattern on the first sub disc Forming a second step; Separating the first substamp from the first sub disc; The second sub disc which is in contact with the first sub disc is selected from the disc and positioned horizontally on the work stage, and the primary substamp is connected in parallel with the end of the second sub disc, The second sub-disc and the first sub-stamp are connected so that the end of the pattern formed on the second sub-disc and the end of the pattern formed on the first sub-stamp are connected at the same height and connected like a pattern on the disc. A fourth step of aligning; A fifth step of forming a circumferential end surrounding the second sub disc and the first sub stamp to a predetermined height to form a molding space on the upper side of the second sub disc; A sixth step of forming an expanded second substamp integrally with the first substamp by applying a stamp molding solution to a molding space formed on the second sub disc and curing it; Including, it is characterized in that the large area stamp for imprint is molded.

이와 같은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에서 상기 제4단계에서 상기 제1차 서브스탬프의 하측으로, 수평한 상부면을 가진 지지판를 상기 작업스테이지 상에 위치시켜 상기 제1차 서브스탬프가 정해진 높이에서 수평을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.In the method for manufacturing an imprint large-area stamp according to the present invention, the first substamp is placed by placing a support plate having a horizontal upper surface on the work stage under the first substamp in the fourth step. It is characterized in that to maintain the horizontal at a predetermined height.

이와 같은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에서 상기 제4단계에서 상기 제1차 서브스탬프와 제2서브원판은 각각의 끝단부가 정해진 면적으로 중첩되어 상기 제1차 서브스탬프에 형성된 패턴의 끝단부와 상기 제2서브원판에 형성된 패턴의 끝단부가 요철관계로 상하로 맞물리면서 연결되어 정렬되되, 상기 제1서브원판과 제2서브원판은 상기 제4단계에서 상기 제1차 서브스탬프의 패턴 끝단부와 상기 제2서브원판의 패턴 끝단부가 서로 중첩되는 길이에 대응하여 끝단부의 길이가 보상된 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the large-area stamp manufacturing method for imprint according to the present invention, the first sub-stamp and the second sub-disc in the fourth step are formed in the first sub-stamp by overlapping the respective end portions with a predetermined area. The end portion and the end portion of the pattern formed on the second sub-disc is engaged by being aligned up and down in an uneven relationship, wherein the first sub-disc and the second sub-disc is the end of the pattern of the first sub-stamp in the fourth step And a pattern having a length compensated at an end portion corresponding to a length in which the portion and the pattern end portions of the second sub disc overlap each other.

이와 같은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에서 상기 제1서브원판과 제2서브원판은 끝단부의 서로 대응되는 위치에 각각 얼라인 키(align key)가 형성되어 상기 제1서브원판으로부터 형성되는 상기 제1차 서브스탬프는 끝단부에 상기 제2서브원판의 얼라인 키와 요철관계를 이루는 얼라인 키가 형성되고, 상기 제4단계에서 서로 중첩되는 상기 제1차 서브스탬프와 상기 제2서브원판은 서로 요철관계를 이루는 얼라인 키에 의해 정렬되는 것을 특징으로 한다.In the large-area stamp manufacturing method for imprint according to the present invention, the first sub disc and the second sub disc are each formed with alignment keys at positions corresponding to each other at the end thereof, and are formed from the first sub disc. The first substamp is formed with an align key having an uneven relation with the align key of the second sub disc at an end thereof, and the first substamp and the second overlap with each other in the fourth step. The sub-disc is characterized by being aligned by the align key forming an uneven relationship with each other.

이와 같은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에서 상기 제6단계는 스탬프성형액이 도포된 제2서브원판의 상측 성형공간과 상기 제1차 서브스탬프의 상부에 가압기구를 설치하여 상기 스탬프성형액 및 상기 제1차 서브스탬프를 동시에 가압하면서 상기 스탬프성형액이 경화되도록 하므로써 스탬프성형액이 상기 제1차 서브스탬프와 일체로 경화되어 확장된 제2차 서브스탬프가 성형되도록 하고, 상기 스탬프성형액이 상기 제2서브원판과 제1차 서브스탬프 사이로 누출되는 것이 방지되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a large-area stamp for imprint according to the present invention, the sixth step may be performed by installing a pressurization mechanism on the upper molding space of the second sub-disc and the first substamp to which the stamp molding liquid is applied. The stamp molding liquid is cured integrally with the first sub stamp by pressing the molding liquid and the first sub stamp at the same time so that the expanded second sub stamp is molded. It is characterized in that the molding liquid is prevented from leaking between the second sub disc and the first sub stamp.

이와 같은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에서 상기 제4단계에서 상기 제1차 서브스탬프와 상기 제2서브원판은 광학현미경 관찰을 통해 연결위치가 조정되어 정렬되는 것을 특징으로 한다.In the large-area stamp manufacturing method for imprint according to the present invention, the first sub-stamp and the second sub-disc in the fourth step are characterized in that the connection position is adjusted and aligned through optical microscope observation.

이와 같은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에서 상기 스탬프성형액은 PDMS용액이 사용되어, 상기 임프린트용 대면적 스탬프는 PDMS소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the large-area stamp manufacturing method for imprint according to the present invention, the stamp molding solution is used PDMS solution, the imprint large-area stamp is characterized in that the PDMS material.

이와 같은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에서 상기 작업스테이지는 표면이 수평면으로 이루어진 전자저울이 사용되어 상기 임프린트용 대면적 스탬프의 두께가 균일해지도록 하는 것을 특징으로 한다.In the method for manufacturing a large-area stamp for imprint according to the present invention, the work stage is characterized in that the thickness of the large-area stamp for imprint is uniform by using an electronic balance having a horizontal surface.

본 발명에 의한 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에 의하면, 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴 면적과 동일한 면적을 가지도록 대면적 스탬프를 제작함으로써 제작된 대면적 스탬프를 사용하여 일회의 임프린팅작업으로 대면적의 패턴을 성형할 수 있게 되어 공정이 단순화되고, 공정시간 및 공정비용이 줄어든다. 이에 따라, 대면적의 마이크로/나노 구조물을 제조하는데 생산성이 증대되는 효과를 가진다.According to the method for manufacturing a large area stamp for imprint according to the present invention, a single imprinting operation using a large area stamp produced by manufacturing a large area stamp to have the same area as the entire pattern area of a large area micro / nano structure This makes it possible to mold a large area pattern, which simplifies the process and reduces process time and cost. This has the effect of increasing productivity in producing large area micro / nano structures.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 임프린트용 스탬프 제작방법으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 11. On the other hand, in the drawings and detailed description showing and referring to the construction and operation that can be easily understood by those skilled in the art from the general imprint stamp production method is briefly or omitted. In particular, in the drawings and detailed description of the drawings, detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements not directly related to technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. It was.

도 3은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프의 제작방법을 보여주기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프의 제작방법을 보여주기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제2단계에서 사용되는 제1서브원판의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제2단계에서 제1서브원판이 작업스테이지에 위치된 상태의 사시도이며, 도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제2단계에서 제1서브원판으로부터 제1차 서브스탬프가 성형되는 것을 보여주기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제4단계을 보여주기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제5단계을 보여주기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제6단계을 보여주기 위한 도면이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제6단계에서 스탬프성형액과 제1차 서브스탬프가 가압기구에 의해 가압되는 상태를 보여주기 위한 도면이다.3 is a view showing a manufacturing method of a large area stamp for imprint according to the present invention, Figure 4 is a view showing a manufacturing method of a large area stamp for imprint according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is 6 is a perspective view of a first sub disc used in a second step of a process for manufacturing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention. 7 is a perspective view of a state in which a first sub disc is positioned on a work stage in a second step of the process, and FIGS. 7A and 7B illustrate a process for manufacturing a large area stamp for imprint according to an embodiment of the present invention; 8 is a view showing that the first sub-stamp is formed from the first sub disc in the second step of, Figure 8 is a process for producing a large area stamp for imprint according to an embodiment of the present invention 9 is a view showing a fourth step of, Figure 9 is a view showing a fifth step of the process for producing a large-area stamp for imprint according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is according to an embodiment of the present invention FIG. 11 is a view illustrating a sixth step of a process for manufacturing a large area stamp for imprint, and FIG. 11 illustrates a stamp molding solution and a second step in the process for producing a large area stamp for imprint according to an embodiment of the present invention. A diagram for showing a state in which the primary sub stamp is pressed by the pressing mechanism.

본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프의 제작방법은 대면적 회로기판(PCB)와 같은 웨이퍼(wafer) 스케일 이상의 수십 센티미터의 폭과 길이를 가지는 대면적의 마이크로 구조물이나 나노구조물 등을 제조하는데 사용되는 것으로, 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴 면적과 동일한 면적을 가지도록 대면적 스탬프를 제작하는 방법을 제공한다.The manufacturing method of the large area stamp for imprint according to the present invention is used to manufacture a large area microstructure or nanostructure having a width and length of several tens of centimeters or more on a wafer scale such as a large area circuit board (PCB). The present invention provides a method for manufacturing a large area stamp to have an area equal to the total pattern area of a large area micro / nano structure.

이와 같은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프의 제작방법은 도 3과 도 4와 같이 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴을 분할하고, 분할된 패턴이 성형된 서브원판을 사용하여 순차적으로 소프트 리소그래피(soft lithography)로 서브스탬프에 분할된 패턴을 전사하여 서브스탬프의 크기가 점진적으로 확장되면서 분할된 패턴이 연결되면서 대면적의 마이크로/나노 구조물의 전체 패턴에 대 응하는 대면적 스탬프를 제작하는데 기술적 특징이 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프의 제작방법을 적용하게 되면 복잡한 형태의 대면적 패턴을 정밀하게 구현하는 스탬프를 제작할 수 있게 된다.Such a method for manufacturing a large area stamp for imprint according to the present invention is divided into the entire pattern of the large area micro / nano structure, as shown in Figures 3 and 4, and using the sub-disc in which the divided pattern is molded sequentially Soft lithography transfers the divided pattern to the substamp, gradually expanding the size of the substamp, and connecting the divided patterns to produce a large area stamp corresponding to the entire pattern of the large area micro / nano structure. There are technical features. Accordingly, by applying the manufacturing method of the large-area stamp for imprint according to the present invention it is possible to produce a stamp that accurately implements a large area pattern of a complex form.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프(30)의 제작방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.The manufacturing method of the large-area stamp 30 for imprint according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail as follows.

먼저, 제1단계는 도 4와 같이 대면적의 마이크로/나노 구조물을 이루는 전체 패턴(10)을 정해진 개수의 분할영역(2)(4)(6)으로 분할하고, 분할영역(2)(4)(6)에 형성되어 있는 분할된 패턴(12)(14)(16)을 각각 별도의 서브원판(22)(24)(26)으로 전사하여 분리된 다수개의 서브원판(22)(24)(26)으로 이루어진 원판(20)을 준비하는 단계이다.First, as shown in FIG. 4, the entire pattern 10 constituting the large-area micro / nano structure is divided into a predetermined number of divided regions 2, 4, and 6, and divided regions 2 and 4. The plurality of sub-disc plates 22, 24 separated by transferring the divided patterns 12, 14, 16 formed on the 6) to separate sub-disc plates 22, 24, and 26, respectively. It is a step of preparing a disc 20 consisting of (26).

여기서, 서브원판(22)(24)(26)은 실리콘(Si)이나 석영(Quartz)과 같은 단단한 재질로 이루어지도록 하는 것이 바람직한데, 이는 서브원판(22)(24)(26)에 형성된 분할된 패턴(12)(14)(16)을 서브스탬프(32)(34)로 소프트 리소그래피(soft lithography)의 방법으로 전사하는 단계에서 서브원판(22)(24)(26)에 형성된 분할된 패턴(12)(14)(16)이 정확하게 형상을 유지하며 서브스탬프(32)(34)로 전사될 수 있도록 하는 동시에, 서브원판(22)(24)(26)과 서브스탬프(32)(34)의 분리가 원활하고 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.Here, the sub-disc 22, 24, 26 is preferably made of a hard material such as silicon (Si) or quartz (Quartz), which is divided into the sub-disc (22), 24, 26 Divided patterns formed on the sub-disc plates 22, 24 and 26 in the step of transferring the patterned patterns 12, 14 and 16 to the sub stamps 32 and 34 by soft lithography. (12) (14) and (16) allow the sub-plates (22), (24), (26) and the sub-stamp (32) (34) to be accurately maintained in shape and transferred to the sub stamp (32) (34). This is to make the separation smoothly and easily.

그리고, 서브원판(22)에 형성되는 분할된 패턴(12)(14)(16)은 전자빔 리소그래피, X선 리소그래피 등의 리소그래피 공정으로 전사된 것이다.The divided patterns 12, 14 and 16 formed on the sub-circuit plate 22 are transferred by lithography processes such as electron beam lithography and X-ray lithography.

제2단계는 상기와 같이 다수개의 서브원판(22)(24)(26)으로 이루어진 원판(20)에서 도 5와 같이 하나의 서브원판(22)을 선택(이와 같이 선택된 서브원판(22)을 제1서브원판(22)으로 명명한다)하여 도 6과 같이 작업스테이지(50) 상에 수평으로 위치시키고, 도 7과 같이 제1서브원판(22) 상에 스탬프성형액(40)을 도포한 후 경화시켜 제1서브원판(22) 상에 형성된 분할된 패턴(12)을 갖는 제1차 서브스탬프(32)를 성형하는 단계이다.The second step is to select one sub-disc 22 as shown in Fig. 5 from the original 20 consisting of a plurality of sub-disc 22, 24, 26 as described above (the selected sub-disc 22 The first sub disc 22 is placed horizontally on the work stage 50 as shown in FIG. 6, and the stamp molding liquid 40 is coated on the first sub disc 22 as shown in FIG. 7. After curing, the first sub stamp 32 having the divided pattern 12 formed on the first sub disc 22 is formed.

상기와 같이 제1차 서브스탬프(32)를 제1서브원판(22)으로부터 성형하는 단계는 소프트 리소그래피 공정을 이용하는 것이 바람직하다.As described above, the step of forming the first sub stamp 32 from the first sub disc 22 preferably uses a soft lithography process.

여기서, 제1차 서브스탬프(32)는 스탬프성형액(40) 내의 기포를 제거하기 위하여 진공환경에서 탈포 공정을 거쳐 성형된다.Here, the first sub stamp 32 is formed through a degassing process in a vacuum environment in order to remove bubbles in the stamp molding liquid 40.

그리고, 작업스테이지(50)는 표면이 수평면으로 이루어진 전자저울이 사용되는 것이 바람직한데, 이는 작업스테이지(50) 상에 위치되는 서브원판(22)(24)(26)과 서브스탬프(32)(34)가 정확하게 수평을 유지하도록 하므로써 서브원판(22)(24)(26)으로부터 성형되는 서브스탬프(32)(34)의 두께가 균일해지도록 하고, 이에 따라 최종적으로 제작되는 임프린트용 대면적 스탬프(30)의 두께가 전체적으로 균일해지도록 하기 위함이다.In addition, it is preferable that the working stage 50 uses an electronic balance having a horizontal surface, which is the sub discs 22, 24, 26 and the sub stamp 32 located on the work stage 50 ( By ensuring that the 34 is accurately leveled, the thickness of the sub stamps 32 and 34 formed from the sub discs 22, 24 and 26 is made uniform, and thus the final imprint large area stamp This is for the thickness of 30 to be uniform throughout.

또한, 스탬프성형액(40)으로는 PDMS용액이 사용되는 것이 바람직한데, 이에 따라, 본 발명에 따라 제작된 임프린트용 대면적 스탬프(30)는 PDMS소재로 이루어 지게 된다.In addition, it is preferable that the PDMS solution is used as the stamp molding solution 40. Accordingly, the large area stamp 30 for imprint made according to the present invention is made of a PDMS material.

이와 같은 PDMS 소재는 탄성중합체(elastomer)로서 넓은 면적을 가진 성형용 몰드에도 안정적으로 점착되고, 다른 고분자 중합체(polymer)를 성형할 시 다른 고분자 중합체와 접착되는 현상이 발생되지 않으며, 내구성이 강해 스탬핑 공정에서 반복적으로 사용되더라도 원래의 형상을 지속적으로 유지하는 특성을 가짐에 따라 소프트 리소그래피 방식의 임프린트 공정에서 많이 활용되고 있다.The PDMS material is an elastomer and stably adheres to a molding mold having a large area, and when forming other polymers, the PDMS material does not adhere to other polymer polymers and is highly durable. Although it is used repeatedly in the process, it has a characteristic of continuously maintaining the original shape is being used in a soft lithography imprint process.

제3단계는 제1차 서브스탬프(32)를 제1서브원판(22)으로부터 분리하는 단계로서, 제1서브원판(22)에 도포된 스탬프성형액(40)이 완전히 경화되어 제1차 서브스탬프(32)가 고체상으로 성형되면 제1서브원판(22)으로부터 제1차 서브스탬프(32)를 분리하게 된다.In the third step, the first sub-stamp 32 is separated from the first sub disc 22, and the stamp molding liquid 40 applied to the first sub disc 22 is completely cured. When the stamp 32 is formed into a solid phase, the first sub stamp 32 is separated from the first sub disc 22.

제4단계는 도 8과 같이 작업스테이지(50)로부터 제1서브원판(22)을 제거한 다음, 제1서브원판(22)과 연접하는 서브원판(24)을 원판(20)에서 선택(이를 제2서브원판(24)으로 명명한다)하여 작업스테이지(50) 상에 수평으로 위치시키고, 제1차 서브스탬프(32)를 제2서브원판(24)의 끝단부에 평행하게 연결시키는 단계이다.In the fourth step, as shown in FIG. 8, the first sub disc 22 is removed from the work stage 50, and then the sub disc 24 connected to the first sub disc 22 is selected from the disc 20. The second sub disc 24 is positioned horizontally on the work stage 50, and the first sub stamp 32 is connected in parallel to the end of the second sub disc 24.

여기서, 제1차 서브스탬프(32)는 제2서브원판(24)의 상부면 높이에서 제2서브원판(24)의 끝단부와 연결된다.Here, the first sub stamp 32 is connected to the end of the second sub disc 24 at the height of the upper surface of the second sub disc 24.

즉, 서브원판(22)(24)(26)은 상부면에 분할된 패턴(12)(14)(16)이 요철의 형태로 형성되고, 서브스탬프(32)(34)는 하부면에 서브원판(22)(24)(26)에 형성된 분 할된 패턴(12)(14)(16)과 대응하는 분할된 패턴이 요철형태로 형성되는데, 이와 같은 서브원판(22)(24)(26)의 상부면에서 요철이 형성되어 있지 않은 면과, 서브스탬프(32)(34)의 하부면에서 요철이 형성되어 있지 않은 면이 서로 동일한 높이를 이루며 제1차 서브스탬프(32)에 형성된 패턴의 끝단부와 제2서브원판(24)에 형성된 패턴(14)의 끝단부가 서로 연결되는 것이다.That is, the sub discs 22, 24, and 26 have patterns 12, 14 and 16 divided in the upper surface in the form of irregularities, and the sub stamps 32 and 34 serve in the lower surface. The divided patterns corresponding to the divided patterns 12, 14 and 16 formed on the discs 22, 24 and 26 are formed in the form of irregularities, such as sub discs 22, 24 and 26. Pattern on the first sub stamp 32 having the same height as the surface where the unevenness is not formed on the upper surface of the upper surface) and the surface where the unevenness is formed on the lower surface of the sub stamps 32 and 34. End of the end of the pattern 14 formed on the second sub-circle 24 is to be connected to each other.

상기와 같이 서로 연결되는 제2서브원판(24)에 형성된 패턴(14)의 끝단부와, 제1차 서브스탬프(32)에 형성된 패턴의 끝단부는 원판(20) 상의 패턴과 같이 패턴이 서로 연결되도록 연접되면서 정렬된다.The end of the pattern 14 formed on the second sub disc 24 connected to each other as described above, and the end of the pattern formed on the first sub stamp 32 are connected to each other like the pattern on the disc 20. Align as closely as possible.

여기서, 제2서브원판(24)의 끝단부에 연결되는 제1차 서브스탬프(32)의 하측으로는 지지판(52)이 놓이게 된다.Here, the support plate 52 is placed below the first sub stamp 32 connected to the end of the second sub disc 24.

이와 같은 지지판(52)은 작업스테이지(50) 상에 놓이는데, 서브원판(22)의 상부면 높이(상부면에서 요철이 형성되어 있는 않은 면의 높이)와 동일한 두께를 가지는 것으로 상부면이 수평면을 이루도록 하여 제1차 서브스탬프(32)가 정해진 높이에서 수평을 유지하도록 한다.The support plate 52 is placed on the work stage 50. The support plate 52 has the same thickness as the height of the upper surface of the sub-disc plate 22 (the height of the surface on which the unevenness is not formed on the upper surface), and the upper surface is horizontal. The primary sub stamp 32 is horizontally maintained at a predetermined height.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에서 제1차 서브스탬프(32)와 제2서브원판(24)은 각각의 끝단부가 정해진 면적으로 중첩되게 되는데, 이에 따라 제1차 서브스탬프(32)에 형성된 패턴의 끝단부와 제2서브원판(24)에 형성된 패턴(14)의 끝단부가 요철관계로 상하로 맞물리면서 연결되어 정렬되게 된다.And, in the preferred embodiment of the present invention, the first sub-stamp 32 and the second sub disc 24 overlap each end portion with a predetermined area, and thus the pattern formed on the first sub-stamp 32. The end of the pattern and the end of the pattern 14 formed on the second sub-disc 24 are connected and aligned while being engaged up and down in an uneven relationship.

상기와 같이 서로 연결되는 제1차 서브스탬프(32)와 제2서브원판(24)가 정위 치에서 정확하게 정렬되도록 하기 위하여, 본 발명에서는 광학현미경 관찰을 통해 제1차 서브스탬프(32)와 제2서브원판(24)의 연결위치를 조정하게 된다.In order to ensure that the first substamp 32 and the second sub disc 24 connected to each other as described above are accurately aligned at the position, in the present invention, the first substamp 32 and the first substamp 32 are made through optical microscope observation. The connection position of the two sub discs 24 is adjusted.

여기서, 제1차 서브스탬프(32)와 제2서브원판(24)을 연결하는 정렬하기 위한 공정이 보다 정밀하고 정확하게 이루어지도록 서로 중첩되는 제1차 서브스탬프(32)의 끝단부와, 제2서브원판(24)의 끝단부에 얼라인 키(60)(60')가 형성되도록 할 수 있다.Here, the end portions of the first sub stamps 32 and the second ends overlapping each other so that the process of aligning the first sub stamps 32 and the second sub disc 24 is made more precise and accurate. Alignment keys 60 and 60 'may be formed at the ends of the sub-disc 24.

이와 같이 제1차 서브스탬프(32)의 끝단부에 형성된 얼라인 키(align key)(60')와, 제2서브원판(24)의 끝단부에 얼라인 키(60)는 서로 요철관계를 이루며 맞물리게 된다.In this way, the alignment key 60 'formed at the end of the first substamp 32 and the alignment key 60 at the end of the second sub disc 24 have an uneven relationship with each other. Are interlocked.

여기서, 상기와 같이 제1차 서브스탬프(32)에 얼라인 키(60')를 형성시키기 위하여, 제1서브원판(22)의 끝단부에 얼라인 키(60)가 형성되게 된다. 이와 같이 얼라인 키(60)(60')를 통해 서브스탬프(32)(34)와 서브원판(22)(24)(26)을 정렬하는 경우 상기 제1단계에서 서로 연접하는 서브원판(22)(24)(26)은 서로 대응되는 끝단부에 각각 얼라인 키(60)를 형성시키게 된다.Here, in order to form the alignment key 60 'on the first sub stamp 32 as described above, the alignment key 60 is formed at the end of the first sub disc 22. When the sub stamps 32, 34 and the sub discs 22, 24, and 26 are aligned through the alignment keys 60 and 60 'as described above, the sub discs 22 connected to each other in the first step. 24) and 26) form an alignment key 60 at ends corresponding to each other.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1차 서브스탬프(32)와 제2서브원판(24)의 끝단부가 서로 중첩됨에 따라 패턴의 중복에 의해 본 발명에 따른 제작방법에 의해 제작되는 임프린트용 대면적 스탬프(30)의 전체 패턴과, 임프린트 공정에 의해 제조될 대면적의 마이크로/나노 구조물의 실제 전체 패턴이 서로 일치하지 않을 수 있다.According to the preferred embodiment of the present invention, as the end portions of the first sub stamp 32 and the second sub disc 24 overlap each other, an imprint manufactured by the manufacturing method according to the present invention by overlapping patterns. The overall pattern of the large area stamp 30 and the actual overall pattern of the large area micro / nano structure to be produced by the imprint process may not match each other.

따라서, 이와 같은 패턴의 중복을 고려하여, 상기 제1단계에서 원판(20)을 이루는 다수개의 서브원판(22)(24)(26)(제1서브원판(22)과 제2서브원판(24)을 포함한다.)은 서브스탬프(32)(34)의 패턴 끝단부와 서브원판(22)(24)(26)의 패턴(12)(14)(16) 끝단부가 서로 중첩되는 길이에 대응하여 끝단부의 길이를 보상하여 설계된 패턴이 전사되어 형성되게 된다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 중첩되는 길이의 1/2에 해당되는 길이가 서로 연접하고 있는 서브원판(22)(24)(26)의 끝단부 패턴에 추가된다.Accordingly, in consideration of the overlap of the patterns, a plurality of sub discs 22, 24, 26 (the first sub disc 22 and the second sub disc 24 forming the disc 20 in the first step). Corresponds to the length at which the end portions of the patterns of the sub stamps 32 and 34 and the ends of the patterns 12, 14 and 16 of the sub-circles 22, 24 and 26 overlap each other. By compensating for the length of the end portion, the designed pattern is transferred and formed. Here, in the preferred embodiment of the present invention, the length corresponding to one-half of the overlapping length is added to the end pattern of the sub-circuit plates 22, 24, 26 which are connected to each other.

제 5단계는 도 9와 같이 제2서브원판(24)과 제1차 서브스탬프(32)를 정해진 높이로 둘러싸는 둘레단(54)을 형성하여 제2서브원판(24)의 상측에 성형공간이 형성되도록 하는 단계이다. In the fifth step, as shown in FIG. 9, a circumferential end 54 is formed to surround the second sub disc 24 and the first sub stamp 32 at a predetermined height to form a molding space on the upper side of the second sub disc 24. This step is to be formed.

이와 같은 둘레단(54)은 제2서브원판(24)과 제1차 서브스탬프(32)가 이루는 외측면을 따라 제2서브원판(24)과 제1차 서브스탬프(32)에 밀착되어 수직으로 설치된다.The circumferential end 54 is in close contact with the second sub disc 24 and the first sub stamp 32 along the outer surface formed by the second sub disc 24 and the first sub stamp 32. Is installed.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 둘레단(54)은 실리콘고무를 사용하여 제1차 서브스탬프(32)의 상부면 높이로 설치되는데, 둘레단(54)의 재질과 높이는 서브원판(22)(24)(26)이나 서브스탬프(32)(34)의 재질이나 스탬프 제작공정의 조건에 따라 달라질 수 있다.Here, the circumferential end 54 according to the preferred embodiment of the present invention is installed at the height of the upper surface of the first sub stamp 32 using silicone rubber, and the material and the height of the circumferential end 54 are the sub-disc 22. (24) (26) or sub stamps (32) and 34 may vary depending on the material or conditions of the stamp manufacturing process.

제6단계는 도 10과 같이 제2서브원판(24) 상측에 형성된 성형공간()으로 스 탬프성형액(40)을 도포한 후 경화시켜 제1차 서브스탬프(32)와 일체를 이루며 확장된 제2차 서브스탬프(34)를 성형하는 단계이다.In the sixth step, the stamp molding liquid 40 is applied to the molding space formed on the second sub disc 24 and cured after being applied to the first sub stamp 32. The second substamp 34 is formed.

여기서, 스탬프성형액(40)을 성형공간으로 도포하는 과정에서 스탬프성형액(40) 내부에 기포가 발생되지 않도록 스탬프성형액(40)은 제2서브원판(24)의 상부면에서 요철형태로 이루어진 패턴이 없는 공간으로부터 요철형태로 이루어진 패턴이 있는 공간으로 흘러가도록 도포되는 것이 바람직하다.Here, the stamp molding liquid 40 is formed in an uneven form on the upper surface of the second sub disc 24 so that bubbles are not generated inside the stamp molding liquid 40 in the process of applying the stamp molding liquid 40 to the molding space. It is preferable to apply so as to flow from the space without the pattern made to the space with the pattern made of irregularities.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 도 11과 같이 스탬프성형액(40)이 도포된 제2서브원판(24)의 상측 성형공간과 제1차 서브스탬프(32)의 상부에 가압기구(56)와 연결된 가압판(58)을 설치하게 된다.In the preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11, the pressing mechanism 56 is disposed on the upper molding space of the second sub disc 24 to which the stamp molding liquid 40 is applied and on the upper portion of the first sub stamp 32. The pressure plate 58 is connected to the installation.

이와 같은 가압기구(56)는 스탬프성형액(40) 및 제1차 서브스탬프(32)를 동시에 가압하면서 스탬프성형액(40)이 경화되도록 한다. 이와 같이, 스탬프성형액(40)과 제1차 서브스탬프(32)가 동시에 가압됨에 따라 스탬프성형액(40)과 제1차 서브스탬프(32)가 서로 접하게 되는 경계면에 틈새가 발생되지 않으면서 스탬프성형액(40)과 제1차 서브스탬프(32)가 일체로 경화되어 확장된 제2차 서브스탬프(34)가 성형되게 된다.The pressurizing mechanism 56 allows the stamp molding liquid 40 to harden while simultaneously pressing the stamp molding liquid 40 and the first sub stamp 32. As such, as the stamp molding liquid 40 and the first sub stamp 32 are simultaneously pressed, a gap is not generated at the interface where the stamp molding liquid 40 and the first sub stamp 32 come into contact with each other. The stamp molding liquid 40 and the primary sub stamp 32 are integrally cured to form the expanded secondary sub stamp 34.

이와 더불어, 스탬프성형액(40)이 제2서브원판(24)과 제1차 서브스탬프(32) 사이로 누출되는 것도 방지된다.In addition, the stamp molding liquid 40 is also prevented from leaking between the second sub disc 24 and the first sub stamp 32.

상기와 같이 확장된 제2차 서브스탬프(34)는 제3서브원판(26) 등 원판(20)을 이루는 나머지 서브원판에 대한 순차적으로 상기의 단계를 반복적으로 거치면서 더욱 확장되어 최종적으로 임프린트용 대면적 스탬프(30)를 이루게 되는 것이다. The second sub-stamp 34 expanded as described above is further expanded while repeatedly performing the above steps for the remaining sub discs constituting the disc 20 such as the third sub disc 26 and finally for imprint. Large area stamp 30 will be achieved.

본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법에 따르면, 원판(20)을 이루는 전체 서브원판(22)(24)(26)에 대하여 서로 연접하는 서브원판(22)(24)(26)을 순차적으로 선택하여 상기의 단계들을 반복적으로 수행하므로써 임프린트용 대면적 스탬프(30)가 성형되게 된다.According to the method for manufacturing a large-area stamp for imprint according to the present invention, the sub-disc plates 22, 24, 26 are sequentially connected to all the sub-discs 22, 24, 26 of the disc 20. By repeating the above steps by selecting to form a large area stamp 30 for the imprint is formed.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. As described above, although a large-area stamp manufacturing method for an imprint according to an embodiment of the present invention has been shown in accordance with the above description and drawings, this is merely described for example and various within the scope without departing from the spirit of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that variations and modifications are possible.

도 1의 (a)는 열경화 방식의 나노 임프린트 리소그래피 공정을 보여주기 위한 도면;1 (a) is a diagram for illustrating a thermosetting nanoimprint lithography process;

도 1의 (b)는 자외선 경화 방식(UV embossing)의 나노 임프린트 리소그래피 공정을 보여주기 위한 도면;FIG. 1B is a diagram to show a nano imprint lithography process of UV embossing; FIG.

도 2의 (a)는 롤 방식(roll embossing)의 나노 임프린트 리소그래피 공정을 보여주기 위한 도면;FIG. 2A is a diagram to illustrate a roll embossing nano imprint lithography process; FIG.

도 2의 (b)는 스텝 반복 방식의 나노 임프린트 리소그래피 공정을 보여주기 위한 도면;FIG. 2B is a diagram for illustrating a step iterative nanoimprint lithography process; FIG.

도 3은 본 발명에 따른 임프린트용 대면적 스탬프의 제작방법을 보여주기 위한 도면;Figure 3 is a view for showing a method of manufacturing a large area stamp for imprint according to the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프의 제작방법을 보여주기 위한 도면;4 is a view showing a method of manufacturing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제2단계에서 사용되는 제1서브원판의 사시도;5 is a perspective view of a first sub disc used in the second step of the process for producing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제2단계에서 제1서브원판이 작업스테이지에 위치된 상태의 사시도;6 is a perspective view of a state in which a first sub disc is positioned on a work stage in a second step of a process for manufacturing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention;

도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제2단계에서 제1서브원판으로부터 제1차 서브스탬프가 성형되는 것을 보여주기 위한 도면;7 (a) and 7 (b) are diagrams for showing that a first sub stamp is formed from a first sub disc in a second step of a process for manufacturing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention. drawing;

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제4단계을 보여주기 위한 도면;8 is a view for illustrating a fourth step of a process for manufacturing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제5단계을 보여주기 위한 도면;9 is a view for showing a fifth step of a process for manufacturing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제6단계을 보여주기 위한 도면;10 is a view for illustrating a sixth step of a process for manufacturing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention;

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 임프린트용 대면적 스탬프를 제작하기 위한 공정의 제6단계에서 스탬프성형액과 제1차 서브스탬프가 가압기구에 의해 가압되는 상태를 보여주기 위한 도면이다.FIG. 11 is a view illustrating a state in which a stamping liquid and a first sub stamp are pressed by a pressing mechanism in a sixth step of a process for manufacturing a large area stamp for an imprint according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

2, 4, 6 : 분할영역 10 : 전체 패턴2, 4, 6: Partition 10: Overall Pattern

12, 14, 16 : 분할된 패턴 20 : 원판12, 14, 16: divided pattern 20: disc

22, 24, 26 : 서브원판 30 : 대면적 스탬프22, 24, 26: Sub disc 30: large area stamp

32 : 제1차 서브스탬프 34 : 제2차 서브스탬프32: 1st substamp 34: 2nd substamp

40 : 스탬프성형액 50 : 작업스테이지40: stamping solution 50: working stage

52 : 지지판 54 : 둘레단52 support plate 54 circumferential end

56 : 가압기구 58 : 가압판56 pressurizing mechanism 58 pressurizing plate

60, 60' : 얼라인 키60, 60 ': alignment key

Claims (8)

대면적의 마이크로 구조물을 제조하는데 사용되는 임프린트용 스탬프의 제작방법에 있어서,In the manufacturing method of the stamp for imprint used to manufacture a large structure microstructure, 상기 대면적의 구조물을 이루는 전체 패턴을 정해진 개수의 분할영역으로 분할하여 각각의 분할영역의 패턴이 형성된 서브원판으로 이루어진 원판을 준비하는 제1단계와;A first step of dividing the entire pattern constituting the large-area structure into a predetermined number of divided regions to prepare a disc made of a sub-circle having patterns of the respective divided regions; 상기 원판에서 제1서브원판을 선택하여 작업스테이지 상에 수평으로 위치시키고, 상기 제1서브원판 상에 스탬프성형액을 도포한 후 경화시켜 상기 제1서브원판 상의 패턴을 갖는 제1차 서브스탬프를 성형하는 제2단계와;Selecting the first sub disc from the disc and placing it horizontally on the work stage, applying a stamping solution on the first sub disc and curing the first sub stamp having a pattern on the first sub disc Forming a second step; 상기 제1차 서브스탬프를 상기 제1서브원판으로부터 분리하는 제3단계와;Separating the first substamp from the first sub disc; 상기 제1서브원판과 연접하는 제2서브원판을 상기 원판에서 선택하여 상기 작업스테이지 상에 수평으로 위치시키고, 상기 제1차 서브스탬프를 상기 제2서브원판의 끝단부에 평행하게 연결시켜되, 상기 제2서브원판에 형성된 패턴의 끝단부와 상기 제1차 서브스탬프에 형성된 패턴의 끝단부가 동일 높이에서 연결되어 상기 원판 상의 패턴과 같이 연접되도록 상기 제2서브원판과 상기 제1차 서브스탬프를 정렬하는 제4단계와;The second sub disc which is in contact with the first sub disc is selected from the disc and positioned horizontally on the work stage, and the primary substamp is connected in parallel with the end of the second sub disc, The second sub-disc and the first sub-stamp are connected so that the end of the pattern formed on the second sub-disc and the end of the pattern formed on the first sub-stamp are connected at the same height and connected like a pattern on the disc. A fourth step of aligning; 상기 제2서브원판과 상기 제1차 서브스탬프를 정해진 높이로 둘러싸는 둘레단을 형성하여 상기 제2서브원판의 상측에 성형공간이 형성되도록 하는 제5단계와;A fifth step of forming a circumferential end surrounding the second sub disc and the first sub stamp to a predetermined height to form a molding space on the upper side of the second sub disc; 상기 제2서브원판 상측에 형성된 성형공간으로 스탬프성형액을 도포한 후 경 화시켜 상기 제1차 서브스탬프와 일체를 이루며 확장된 제2차 서브스탬프를 성형하는 제6단계를; 포함하여,A sixth step of forming an expanded second substamp integrally with the first substamp by applying a stamp molding solution to a molding space formed on the second sub disc and curing it; including, 임프린트용 대면적 스탬프가 성형되도록 하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법.A large area stamp manufacturing method for an imprint, characterized in that for forming a large area stamp for imprint. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제4단계에서 상기 제1차 서브스탬프의 하측으로, 수평한 상부면을 가진 지지판를 상기 작업스테이지 상에 위치시켜 상기 제1차 서브스탬프가 정해진 높이에서 수평을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법.In the fourth step, the lower side of the first sub-stamp, an imprint for placing the support plate having a horizontal upper surface on the work stage to maintain the first sub-stamp horizontally at a predetermined height How to make a large area stamp. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제4단계에서 상기 제1차 서브스탬프와 제2서브원판은 각각의 끝단부가 정해진 면적으로 중첩되어 상기 제1차 서브스탬프에 형성된 패턴의 끝단부와 상기 제2서브원판에 형성된 패턴의 끝단부가 요철관계로 상하로 맞물리면서 연결되어 정렬되되,In the fourth step, the first sub stamp and the second sub disc overlap each other with a predetermined area, and the end of the pattern formed on the first sub stamp and the end of the pattern formed on the second sub disc. As a result of the irregularities, they are connected up and down and aligned, 상기 제1서브원판과 제2서브원판은 상기 제4단계에서 상기 제1차 서브스탬프의 패턴 끝단부와 상기 제2서브원판의 패턴 끝단부가 서로 중첩되는 길이에 대응하여 끝단부의 길이가 보상된 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법.The first sub-disc and the second sub-disc are patterns whose lengths of the end portions are compensated in correspondence with the lengths at which the pattern end portions of the first sub stamps and the pattern end portions of the second sub discs overlap each other. A large area stamp production method for an imprint, characterized in that is formed. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1서브원판과 제2서브원판은 끝단부의 서로 대응되는 위치에 각각 얼라인 키(align key)가 형성되어 상기 제1서브원판으로부터 형성되는 상기 제1차 서브스탬프는 끝단부에 상기 제2서브원판의 얼라인 키와 요철관계를 이루는 얼라인 키가 형성되고,Alignment keys are formed at positions corresponding to the end portions of the first sub disc and the second sub disc, respectively, so that the first sub stamp formed from the first sub disc has a second end portion at the end thereof. The align key forming an uneven relationship with the align key of the sub disc is formed. 상기 제4단계에서 서로 중첩되는 상기 제1차 서브스탬프와 상기 제2서브원판은 서로 요철관계를 이루는 얼라인 키에 의해 정렬되는 것을 특징으로 하는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법.And the first sub-stamp and the second sub disc overlapping each other in the fourth step are aligned by an alignment key forming an uneven relationship with each other. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제6단계는 스탬프성형액이 도포된 제2서브원판의 상측 성형공간과 상기 제1차 서브스탬프의 상부에 가압기구를 설치하여 상기 스탬프성형액 및 상기 제1차 서브스탬프를 동시에 가압하면서 상기 스탬프성형액이 경화되도록 하므로써 스탬프성형액이 상기 제1차 서브스탬프와 일체로 경화되어 확장된 제2차 서브스탬프가 성형되도록 하고, 상기 스탬프성형액이 상기 제2서브원판과 제1차 서브스탬프 사이로 누출되는 것이 방지되도록 하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법.In the sixth step, a pressing mechanism is installed on the upper molding space of the second sub disc to which the stamp molding liquid is applied and the first sub stamp to pressurize the stamp molding liquid and the first sub stamp simultaneously. By causing the stamp molding liquid to harden, the stamp molding liquid is cured integrally with the first sub stamp so that the expanded second sub stamp is molded, and the stamp molding liquid is the second sub disc and the first sub stamp. Method for producing a large area stamp for imprint, characterized in that to prevent leakage between. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제4단계에서 상기 제1차 서브스탬프와 상기 제2서브원판은 광학현미경 관찰을 통해 연결위치가 조정되어 정렬되는 것을 특징으로 하는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법.In the fourth step, the first sub-stamp and the second sub disc is a large-area stamp manufacturing method for the imprint, characterized in that the alignment position is adjusted and aligned through optical microscope observation. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스탬프성형액은 PDMS용액이 사용되어, 상기 임프린트용 대면적 스탬프는 PDMS소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법.The stamp molding solution is a PDMS solution is used, the large-area stamp for imprint is a large-area stamp manufacturing method characterized in that the PDMS material. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작업스테이지는 표면이 수평면으로 이루어진 전자저울이 사용되어 상기 임프린트용 대면적 스탬프의 두께가 균일해지도록 하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 대면적 스탬프 제작방법.The work stage is a large-area stamp manufacturing method for the imprint characterized in that the surface of the electronic scale consisting of a horizontal plane is used so that the thickness of the large-area stamp for imprint is uniform.
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