KR100974182B1 - 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법 - Google Patents

Abstract

롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법은, 외주에 패턴 스케일(21)이 형성되고 자외선을 조사할 수 있는 자외선램프(30)가 설치된 두 롤 스탬프(20, 20) 사이로, 자외선 조사에 의해 경화될 수 있는 자외선 레진(11)이 양면에 코팅된 기판(10)을 선접촉 방식으로 이송시킴으로써, 상기 기판(10)과 회전하는 상기 롤 스탬프(20)들과의 선접촉으로 상기 양쪽 자외선 레진에 상기 패턴 스케일(21)에 의한 패턴이 형성되고, 이 부분이 상기 롤 스탬프(20)들 사이로 빠져 나오면서 상기 자외선램프(30)에 의한 자외선 조사로 경화되도록 한다. 이에 따르면, 기판의 양면을 동시에 임프린트할 수 있음은 물론 기판을 연속적으로 임프린트할 수 있으므로, 임프린트를 요하는 제품의 생산성 향상과 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

롤스탬프, 임프린트, 기판, 자외선, 경화, 레진, 고분자박막, 패턴

Description

롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법 {METHOD FOR IMPRINTING DUAL SIDE USING ROLL STAMPS}

본 발명은 롤 스탬프(roll stamp)를 이용한 양면 임프린트(dual imprint) 방법에 관한 것으로서, 특히 외주에 패턴 스케일(pattern scale)이 형성되고 자외선을 조사할 수 있는 자외선램프가 설치된 두 롤 스탬프 사이로 양면에 레진이 코팅된 기판(substrate)을 이송시킴으로써, 기판의 양면을 동시에 임프린트할 수 있는 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법에 관한 것이다.

예컨대, 반도체 소자 제조 공정에서는 미세한 패턴을 형성하기 위한 기술로 임프린트 기술이 적용되고 있다. 이러한 임프린트 기술은 열경화 방식을 이용하는 것과 자외선 경화방식을 이용하는 것으로 크게 나눌 수 있다.

열경화방식을 이용한 임프린트 방법은, 실리콘, 유리, 필름 등으로 형성된 기판중 일면에 레진(resin)이 코팅된 부분에, 일면에 패턴 스케일이 미리 형성된 평판형 스탬프로 가열하여 가압함으로써, 열에 의해 상기 레진을 경화시켜 상기 평판형 스탬프에 형성된 패턴 스케일과는 반대되는 형상으로 상기 기판에 패턴을 형성하도록 이루어진다.

또한, 후자의 자외선 경화방식을 이용한 임프린트 방법은, 일면에 자외선 조사에 의해 경화될 수 있는 자외선 레진이 코팅된 기판 중 상기 자외선 레진 부분에, 일면에 패턴 스케일이 미리 형성된 평판형 스탬프를 접촉시키고 자외선램프에 의해 자외선을 조사함으로써, 상기 자외선 레진을 경화시키는 단계; 상기 평판형 스탬프를 이형시키는 단계; 상기 자외선 레진중 경화된 부분에 의한 패턴형성부를 마스크로 사용하여 노광을 하여 상기 자외선 레진을 식각하는 단계; 및 상기 패턴형성부를 제거함으로써 패턴을 완성하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 임프린트 방법은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다.

즉, 평판형 스탬프를 자외선 레진이 코팅된 기판에 접촉시킬 때, 기판이 대면적을 가지는 경우 대면적의 정렬을 맞추기 위해 장시간을 소요하게 되므로, 생산성 저하를 초래한다.

또한, 대면적을 경화하기 위해서는 자외선 레진을 장시간 자외선에 노출시켜야 하므로, 이 점 또한 생산성을 저하시키는 요인이 된다.

또한, 대면적 전체에 자외선을 조사할 경우에, 기판의 자외선 조사 위치에 따라 자외선의 입사각에 필연적으로 차이가 발생할 수 밖에 없고, 이는 부분적인 미경화 또는 경화 정도의 차이를 발생시키기 때문에, 품질불량 문제를 야기하게 된다.

또한, 평판형 스탬프를 기판의 전체 면적에 고르게 압력을 가하여 접촉시켜야 하는데, 이것 또한 쉽지 않을 뿐만 아니라 균일하게 압력을 가하지 못할 경우, 품질불량 문제가 발생하게 된다.

또한, 평판형 스탬프의 이형 도중에 스탬프 또는 기판의 파손 위험성이 있고, 스탬프의 이형이 쉽지 않은 문제점이 나타난다.

또한, 기판의 양면을 임프린트하고자 할 경우에는, 기판의 일면에 상기한 바와 같이 패턴을 형성한 후, 기판을 뒤집어 상기한 과정을 반복하여야 하므로, 생산성이 크게 저하됨에 따라 점차 경쟁이 치열해지고 있는 반도체 분야의 산업 현장에서 생산원가를 절감하는데 악영향을 끼치게 된다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 외주에 패턴이 형성되고 자외선을 조사할 수 있는 자외선 램프가 설치된 두 롤 스탬프 사이로 양면에 레진이 코팅된 기판을 이송시킴으로써, 기판의 양면을 동시에 임프린트할 수 있는 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법은, 외주에 패턴 스케일이 형성되고 자외선을 조사할 수 있는 자외선램프가 설치된 두 롤 스탬프 사이로, 자외선 조사에 의해 경화될 수 있는 자외선 레진이 양면에 코팅된 기판을 선접촉 방식으로 이송시킴으로써, 상기 기판과 회전하는 상기 롤 스탬프들과의 선접촉으로 상기 양쪽 자외선 레진에 상기 패턴 스케일에 의한 패턴이 형성되고, 이 부분이 상기 롤 스탬프들 사이로 빠져 나오면서 상기 자외선램프에 의한 자외선 조사로 경화되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법에 의하면, 기판의 양면을 동시에 임프린트할 수 있음은 물론 기판을 연속적으로 임프린트할 수 있으므로, 임프린트를 요하는 제품의 생산성 향상과 제조원가 절 감을 도모할 수 있다.

또한, 롤 스탬프들과 기판과의 선접촉 방식에 의해, 기판에 균일한 압력을 가할 수 있고, 접촉면의 최소화로 롤 스탬프들의 이형이 용이하며, 롤 스탬프들로부터 빠져나오는 부분에 대한 국부적인 자외선 조사로 부분적인 미경화 부분의 발생이나 경화 정도의 차이 등을 방지할 수 있으므로, 기판이나 롤 스탬프들의 파손 방지를 도모할 수 있음과 아울러, 임프린트 불량 발생을 감소시킬 수 있음에 따라, 임프린트 제품의 품질을 높일 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 양면 임프린트 방법에서는, 기판(10)의 양면을 동시에 임프린트하기 위하여, 상하로 대응하여 회전하는 2개의 롤 스탬프(20, 20)가 적용된다.

상기 각 롤 스탬프(20)는, 외주에 패턴 스케일(21)이 형성되고, 자외선을 외주면 일측 외부로 조사할 수 있는 자외선램프(30)를 내장하고 있다.

상기 기판(10)은, 예컨대 실리콘, 유리, 필름 등의 소재로 이루어지는 것으로서, 그 양면에는 자외선 조사에 의해 경화될 수 있는 자외선 레진(11)이 각각 코 팅되어 있다.

본 발명에서는 상기 기판(10)을 두 롤 스탬프(20, 20) 사이로 이송시킴으로써, 상기 기판(10)의 양면을 동시에 임프린트하도록 이루어진다.

즉, 본 발명에 따르면, 두 롤 스탬프(20, 20) 사이로 상기 기판(10)이 삽입되고, 상기 두 롤 스탬프(20, 20)의 회전에 따라 상기 기판(10)이 이송되는데, 이 때 상기 기판(10)의 양면에 코팅된 자외선 레진(11)들이 상하의 롤 스탬프(20)와 선접촉하게 된다. 이 롤 스탬프(20)들과 자외선 레진(11)들의 선접촉에 의하여 자외선 레진(11)들에는 롤 스탬프(20)들의 패턴 스케일(21)들에 의한 패턴이 각인된다.

이 패턴이 각인된 부분은, 롤 스탬프(20)들의 회전에 따라 상기 롤 스탬프(20)들로부터 빠져나오고, 이와 같이 롤 스탬프(20)들로부터 빠져나오는 부분은 롤 스탬프(20)들에 설치된 자외선램프(30)에 의한 자외선 조사를 받아 경화되므로, 자외선 레진(11)에 각인된 패턴이 유지될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, 기판(10)의 양면을 동시에 임프린트할 수 있음은 물론 기판(10)을 연속적으로 임프린트할 수 있게 된다.

또한, 롤 스탬프(20)들과 기판(10)과의 선접촉에 의해 기판(10) 양면의 자외선 레진(11)들에 패턴을 각인시킴으로써, 기판(10)에 균일한 압력을 가할 수 있게 되고, 종래 평판형 스탬프를 적용할 때와는 달리, 기판(10)이 대면적을 가지는 경우에도 대면적의 정렬을 맞추거나 균일하게 압력을 가하는 것과 같은 번거로운 작업을 배제할 수 있게 된다.

또한, 롤 스탬프(20)들과 기판(10)이 선접촉을 하여 접촉면이 최소화됨으로써, 롤 스탬프(20)들의 회전에 따라 롤 스탬프(20)들중 선접촉한 부분들이 기판(10)으로부터 이형될 때, 결합력 감소로 쉽게 이형될 수 있다.

또한, 자외선 조사로 자외선 레진(11)을 경화시킬 경우에, 국부적으로 롤 스탬프(20)들로부터 빠져나오는 부분에 롤 스탬프(20)들에 설치된 자외선 램프로 자외선을 조사학게 됨으로써, 부분적인 미경화 부분의 발생이나 경화 정도의 차이 등 자외선 경화시의 문제점을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법을 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 도 1의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 기판 11 : 자외선 레진

20 : 롤 스탬프 21 : 패턴 스케일

30 : 자외선램프

Claims (1)

1. 외주에 패턴 스케일이 형성되고 자외선을 조사할 수 있는 자외선램프가 설치된 두 롤 스탬프 사이로, 자외선 조사에 의해 경화될 수 있는 자외선 레진이 양면에 코팅된 기판을 선접촉 방식으로 이송시킴으로써,

   상기 기판과 회전하는 상기 롤 스탬프들과의 선접촉으로 상기 양쪽 자외선 레진에 상기 패턴 스케일에 의한 패턴이 형성되고,

   이 부분이 상기 롤 스탬프들 사이로 빠져 나오면서 상기 자외선램프에 의한 자외선 조사로 경화되도록 하는 것을 특징으로 하는 롤 스탬프를 이용한 양면 임프린트 방법.

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