KR100988437B1 - 네가티브 포토레지스트를 이용한 유리 또는 금속 식각방법 및 이를 이용한 클리쉐의 제조방법 - Google Patents

네가티브 포토레지스트를 이용한 유리 또는 금속 식각방법 및 이를 이용한 클리쉐의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 네가티브 포토레지스트를 이용한 유리 또는 금속 식각방법 및 이를 이용한 클리쉐의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유리 또는 금속 식각방법은 네가티브 포토레지스트와 금속 또는 금속산화물과의 접착력이 우수하여 금속 또는 금속산화물 식각액에 의해 포토레지스트층이 부식되지 않을 뿐만 아니라, 역상의 포토마스크를 제작할 필요가 없고, 제조공정이 간단하며, 혼합파장 등의 저분해능 광원을 사용할 수 있어 경제적이다.
네가티브 포토레지스트, 클리쉐(cliche)

Description

네가티브 포토레지스트를 이용한 유리 또는 금속 식각방법 및 이를 이용한 클리쉐의 제조방법{METHOD FOR ETCHING GLASS OR METAL SUBSTRATES USING NEGATIVE PHOTORESIST AND METHOD FOR FABRICATING CLICHE USING THE SAME}
본 발명은 네가티브 포토레지스트를 이용한 유리 또는 금속 식각방법 및 이를 이용한 클리쉐의 제조방법에 관한 것이다.
본 출원은 2007년 9월 21일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2007-0096589호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
오프셋 프린팅은 도전성 페이스트, 우수한 광학적 특성을 지니는 잉크 등과 같은 특수전자재료를 패턴화하는 방법의 하나로서, 회로소재나 디스플레이용 컬러필터와 같은 전자기 기록/화상/회로장치의 핵심부품의 제조 시 수행되는 한 공정이며, 이를 위해서는 클리쉐가 필수적으로 필요하다.
여기서, 클리쉐란 사전적 의미로 인쇄되는 어떤 모양을 쉽게 삽입할 수 있게 제조된 형태로서, 당 기술 분야에서는 일반적으로 전자재료의 패턴을 전사하기 위한 요철부를 포함하는 도구를 의미한다.
종래 클리쉐는 포지티브 포토레지스트를 크롬이 증착된 유리 위에 코팅하고 패터닝하여 유리 표면을 원하는 모양으로 식각함으로써 제조되었다. 그러나, 포지티브 포토레지스트와 크롬 표면과의 접착력 문제로 포지티브 포토레지스트가 크롬 식각액에 부식되거나, 유리 식각용인 불산에 대한 내구성 문제 등이 발생하는 등 유리를 이용한 클리쉐를 제작하는데 걸림돌이 되어왔다.
또한, 포지티브 포토레지스트를 이용할 때 만들어야 하는 포토마스크는 유리에 식각되어지는 부분의 역상이 되어야만 하는데, 이 때문에 다른 공정에서 정상의 포토마스크를 필요로 할 때는 고가의 포토마스크를 추가로 제작해야 하는 문제점이 있다.
또한, 도 2에서 보는 바와 같이 여러 단계의 복잡한 공정을 거쳐 클리쉐를 제조해야 한다. 또한, 포지티브 포토레지스트는 단일파장의 레이저를 사용하여 노광하므로 노광 파장(exposure wavelength)이 주로 157㎚, 193㎚, 248㎚ 등의 고주파 자외선(Deep UV), I-line(365㎚) 또는 G-line(436㎚)과 같은 단파장의 단일 레이저 광을 쓰기 때문에 고가의 비용을 필요로 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 금속 및 금속산화물 표면과의 접착력이 좋아 유리 또는 금속의 식각공정 중 사용되는 금속 또는 금속산화물 식각액에 의해 부식되지 않는 네가티브 포토레지스트를 이용하며, 역상의 포토마스크를 제작할 필요가 없고, 제조공정이 간단하며, 단일 레이저 광을 굳이 쓸 필요 없이 혼합파장 등의 저분해능 광원을 사용할 수 있어 경제적인 식각방법 및 이를 이용한 클리쉐의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 일면에 금속층 또는 금속산화물층이 구비된 유리에 있어, 상기 금속층 또는 금속산화물층 상에 네가티브 포토레지스트층을 형성하는 단계;
b) 상기 네가티브 포토레지스트층을 선택적으로 노광하는 단계;
c) 상기 네가티브 포토레지스트층의 비노광부를 현상하여 네가티브 포토레지스트층을 패턴화하는 단계;
d) 상기 c)단계에서 패턴화된 네가티브 포토레지스트층에 의해 도포되지 않은 부분의 금속층 또는 금속산화물층을 식각하는 단계; 및
e) 상기 d)단계에서 패턴화된 금속층 또는 금속산화물층에 의해 도포되지 않은 부분의 유리를 식각하는 단계를 포함하는 유리 식각방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 금속 상에 네가티브 포토레지스트층을 형성하는 단계;
b) 상기 네가티브 포토레지스트층을 선택적으로 노광하는 단계;
c) 상기 네가티브 포토레지스트층의 비노광부를 현상하여 네가티브 포토레지스트층을 패턴화하는 단계; 및
d) 상기 c)단계에서 패턴화된 네가티브 포토레지스트층에 의해 도포되지 않은 부분의 금속을 식각하는 단계를 포함하는 금속 식각방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 유리 또는 금속 식각방법을 이용한 클리쉐의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 클리쉐의 제조방법에 의하여 제조된 클리쉐를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 클리쉐를 전자재료 패턴화에 이용하는 방법을 제공한다.
본 발명의 네가티브 포토레지스트를 이용한 유리 또는 금속 식각방법 및 이를 이용한 클리쉐의 제조방법은 금속 또는 금속산화물 표면과 네가티브 포토레지스트와의 접착력이 좋아 금속 또는 금속산화물 식각액에 의해 상기 네가티브 포토레지스트가 부식되지 않을 뿐만 아니라, 역상의 포토마스크를 제작할 필요가 없어, 제조공정이 간단하며, 단일 레이저 광을 쓸 필요 없이 혼합파장 등의 저분해능 광원을 사용할 수 있어 경제적이다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 금속층 또는 금속산화물층의 식각시 마스크로 사용하는 포토레지스트로서, 네가티브 포토레지스트를 사용하는 것이 바람직하다.
네가티브 포토레지스트는 현재 LCD 컬러필터에 사용되는 BM(black matrix) 제조에 널리 쓰이는 포토레지스트이다. 따라서, 유리 또는 금속 식각에 네가티브 포토레지스트를 이용하면 네가티브 포토레지스트에 대한 현상액을 사용하는 기존의 컬러필터 생산라인을 이용할 수 있어 경제적이고 효율적으로 클리쉐를 제작할 수 있다. 일반적으로, 클리쉐를 필요로 하는 오프셋 프린팅은 LCD 컬러필터와 TFT 회로에 사용되는 차세대 공정법으로서, 비용절약과 공정 택트타임(tact time) 단축을 가능하게 해 줄 수 있고, LCD 패널의 가격하락에 따른 생산성 악화에 대한 효과적인 대안으로 떠오르고 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 오프셋 프린팅에 사용할 수 있는 클리쉐를 제작할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 즉, 기존 컬러필터 공정에 사용되는 포토마스크로서 네가티브 포토레지스트를 사용하여 원하는 패턴이 양각된 클리쉐를 효율적으로 제작할 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 유리 식각방법에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 유리 식각방법 중 상기 a) 단계에서, 유리의 두께는 0.2mm 내지 10mm인 것이 바람직하다. 이는 상기 범위 내의 두께를 가진 유리의 경우, 식각 후 블랭킷에 의해 가압이 일어나도 견딜 수 있는 기계적 강도를 제공하면서 일반적인 LCD 컬러필터 제조공정에 들어가서 용이하게 포토레지스트의 패터닝이 될 수 있기 때문이다.
상기 금속은 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 금속산화물은 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐 등에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는 상기 예시된 것들 중 크롬 또는 산화크롬이 가장 바람직하다.
상기 네가티브 포토레지스트로는 블랙 매트리스용 블랙 포토레지스트, 컬러필터용 컬러 포토레지스트 등을 사용할 수 있다. 여기서, 블랙 포토레지스트와 컬러 포토레지스트로는 안료, 알카리 가용성 수지 바인더, 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머, 광개시제, 용매, 기타 첨가제 등이 섞여있는 혼합물로서 당 기술분야에 알려져 있는 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는 일반적인 수은램프에서 나오는 모든 파장대의 혼합광에 대해서 광감응이 일어나도록 설계된 네가티브 포토레지스가 있으며, 예컨대, LG화학 제품인 HCR3 410R, HCR3 310G, HCR3 210B, BK73D1 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 네가티브 포토레지스트층은 금속층 또는 금속산화물층 상에 스핀 코팅(spin coating), 슬릿엔스핀 코팅(slit&spin coating), 슬릿 코팅, 카필러리 코팅(capillary coating) 등에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 b)단계에서, 네가티브 포토레지스트층의 선택적 노광은 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의해 수행할 수 있으며, 예컨대 포토마스크를 이용하여 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 네가티브 포토레지스트층을 선택적으로 노광할 때, I-라인(line)(365 ㎚), H-라인(405㎚), G-라인(436㎚) 등의 파장이 혼합된 혼합파장 등의 저분해능 광원을 사용할 수 있다. 상기 노광은 예컨대 상기 모든 범위의 파장을 포함하면서, 200 내지 800nm의 파장범위를 노출하는 고압수은 램프 하에서 1~ 100㎽/㎠의 강도(intensity) 하에 2~15초 동안 노출시켜 10 ~ 300mJ/㎠ 의 노광량에 의해 감광시켜 수행할 수 있다. 여기서 노광량은 포토레지스트의 감도에 따라 달라지며 200mJ/㎠일 때 바람직하다.
종래와 같이, 200~300nm 범위의 파장을 사용하게 되면, 이 범위의 파장은 단일파장을 갖는 광이 아니고, 필터 등을 써서 인위적으로 노광기의 파장영역을 좁게 만든 파장이기 때문에, 네가티브 포토레지스트에 포함될 수 있는 광개시제의 종류가 한정되며, 노광기에도 광필터와 같은 특별한 장치가 필요하게 되어 번거롭고 추가적인 비용이 드는 문제가 있다.
상기 c)단계에서, 네가티브 포토레지스트를 현상할 때 사용되는 현상액으로는 KOH, NaOH, TMAH (tetra methyl ammonium hydroxide) 등이 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 네가티브 포토레지스트는 UV를 받은 부분에만 광개시제 성분에 의해 크로스 링킹(cross-linking)이 시작되어 프리베이킹(prebaking) 후 경화가 완료되어 단단한 중합체를 이루고 알칼리수용액 현상시 UV를 받지 않은 부분의 네가티브 포토레지스트가 용해도 차이에 의해 녹게 된다. 따라서, UV에 빛을 쬔 부분만이 남아 정밀한 패턴을 형성할 수 있게 된다.
반면, 현상액으로 산수용액을 사용하게 되면, 비노광부의 네가티브 포토레지 스트를 뚫고 아래 금속막을 녹여내고, 이에 따라 아래 절연기판과의 접착력(adhesion)이 약해진 네가티브 포토레지스트가 떨어져 나오면서 빛을 쬔 부분만이 남게 되나, 깨끗하게 떨어지지 않아 정밀한 패턴을 얻을 수 없다.
상기 d)단계에서, 금속층 또는 금속산화물층이 예를 들어, 크롬층 또는 산화크롬층일 경우, 이들을 식각하기 위해 사용되는 식각액으로는 질산, 세릭암모니움나이트레이트((NH4)2Ce(NO3)6) 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 금속층 또는 금속산화물층이 예를 들어, 몰리브덴층 또는 산화몰리브덴층일 경우, 식각 속도에 따른 다양한 비율의 HF:H2O2가 식각액으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 금속층 또는 금속산화물층이 예를 들어, 텅스텐 또는 산화텅스텐일 경우, 다양한 농도의 불산(HF)와 탈이온수(deioinized water)가 혼합된 불산 수용액을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 e)단계에서, 유리를 식각하기 위해 사용되는 식각액으로는 불산(HF), 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유리 식각방법에서는 상기 a)단계에서 크롬BM 유리와 같이 일면에 금속층 또는 금속산화물층이 구비된 유리로서 시판하는 것을 사용할 수도 있으나, 상기 a)단계 전에 금속층 또는 금속산화물층을 유리의 일면에 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 금속층 또는 금속산화물층은 증착에 의해 형성될 수 있다.
이때, 금속층 또는 금속산화물층을 수 ㎚이하로 박막으로 형성하기 위해선 플라즈마 증착, e-빔(beam) 증착, 열 증착 등이 이용될 수 있으며, 상압에서도 수행할 수 있는 플라즈마 증착을 제외하고는 열을 발생시키는 필라멘트의 보호를 위해 10-4 ~ 10-12 mbar의 진공에서 증착 작업이 이루어지는 것이 바람직하다. 증착은 높은 에너지를 가진 전자에 의해 플라즈마화된 질소나 산소이온이 금속타겟을 때리거나 금속타겟에 포커스된 전자빔에 의한 열로 이루어진다.
상기 e)단계 후 유리 위에 남아있는 포토레지스트는 리워크케미칼(rework chemical)에 의해 제거될 수 있으며, 이 리워크케미칼은 LCD 컬러필터 공정에서 수율을 높이기 위해 일반적으로 쓰이는 포토레지스트 제거용 염기성 용매이다. 예를 들어, NaOH 등에 아민계 첨가제, 황산화물, 계면활성제 등의 첨가물을 이용하여 식각효과를 높인 리워크케미칼이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 유리 식각방법에서, 상기 e) 단계 후 유리 패턴의 돌기부에 남아있는 금속 및 금속산화물을 d) 단계에 쓰인 금속 식각액(etchant)을 사용하여 제거할 수 있다. 이 마지막 과정에 명시하고 있는 패턴의 돌기부에 있는 포토레지스트, 금속 및 금속산화물의 제거는 클리쉐를 제작하기 위해 반드시 해야 하는 공정은 아니며 이러한 유무기 물질층이 있더라도 클리쉐로서 기능을 유지할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 금속 식각방법에 대해 설명한다.
상기 금속 식각방법은 a) 금속 상에 네가티브 포토레지스트층을 형성하는 단 계; b) 상기 네가티브 포토레지스트층을 선택적으로 노광하는 단계; c) 상기 네가티브 포토레지스트층의 비노광부를 현상하여 네가티브 포토레지스트층을 패턴화하는 단계; 및 d) 상기 c)단계에서 패턴화된 네가티브 포토레지스트층에 의해 도포되지 않은 부분의 금속을 식각하는 단계를 포함한다.
상기 금속으로는 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 등과 같이 패터닝용 식각액이 존재하는 거의 모든 금속을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그 외에는 유리를 사용하지 않는 것을 제외하고는 유리 식각방법의 각 단계에 사용되는 방법 및 재료가 동일하게 적용된다.
본 발명에서 기판이 유리가 아닌 금속일 경우 금속 식각공정은 더욱 간단해 질 수 있다. 네가티브 포토레지스트를 패터닝한 후 금속 식각액에 일정시간 노출시키면 금속에 요철이 생기게 되고 남은 네가티브 포토레지스트는 리워크케미컬로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 유리 또는 금속 식각방법을 이용한 클리쉐의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 클리쉐의 제조방법에 의하여 제조된 클리쉐를 제공한다.
상기 유리 식각방법에 의하여 제조된 클리쉐는 식각에 의해 형성된 요철부를 갖는 유리, 상기 유리의 돌기부 상에 배치된 금속층 또는 금속산화물층, 및 상기 금속층 또는 금속산화물층 위에 네가티브 포토레지스트층이 순차적으로 적층된 형태일 수 있다. 또한, 추가로 포토레지스트층을 제거함으로써 요철부를 갖는 유리와 금속층 또는 금속산화물층을 갖는 형태일 수도 있고, 추가로 금속층 또는 금속산화물층을 제거함으로써 요철부를 갖는 유리만 갖는 형태일 수 있다.
또한, 상기 금속 식각방법에 의하여 제조된 클리쉐는 식각에 의해 형성된 요철부를 갖는 금속 및 상기 금속 위에 네가티브 포토레지스트층이 순차적으로 적층된 형태일 수 있다. 또한, 추가로 포토레지스트층을 제거함으로써 요철부를 갖는 금속만 갖는 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 클리쉐를 전자재료 패턴화에 이용하는 방법을 제공한다. 구체적으로, 이는 기판에 전자재료를 도포하는 단계; 상기 기판에 전자재료가 도포된 면을 상기 클리쉐의 패턴화된 면에 접촉시킴으로써, 상기 전자재료를 클리쉐로 전사하는 단계; 및 상기 클리쉐 상에 도포된 전자재료를 피인쇄체에 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 기판은 평판 또는 롤 형태일 수 있으며, 상기 클리쉐 또한 평판 또는 롤 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 홈부를 갖는 상기 클리쉐의 홈부에 전자재료로 충전한 후, 전자재료가 충전된 상기 클리쉐에 기판을 압착하여 상기 홈부에 충전된 전자재료를 기판으로 전사한 다음, 전자재료가 전사된 기판의 면을 피인쇄체의 피인쇄면에 접촉시킴으로써 기판 상의 전자재료를 피인쇄체에 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전자재료에는 광학 잉크, 배선용 금속 용액, 도전성 페이스트, 레지스트, 접착제 또는 점착제 등을 포함한다.
또한, 상기 전자재료가 본 발명의 클리쉐에 의해 전사되어 인쇄된 인쇄체는 TFT-LCD용 컬러필터, 전자회로 등에 사용될 수 있다.
종래의 포지티브형 포토레지스트를 사용하여 제조된 클리쉐는 패턴 직진성이 좋아 네가티브 포토레지스트를 사용하여 제조된 클리쉐보다 고도로 정밀한 해상도를 나타낼 수 있다. 일반적으로 포지티브형 포토레지스트는 단일파장의 레이저를 사용하여 노광되므로 코팅면에서 산란 반사가 극히 적고, 노광 파장(Exposure Wavelength)이 주로 157nm, 193nm, 248nm 등의 고주파 자외선(Deep UV)이나 i-line(365nm) 혹은 g-line(436nm) 같은 단파장의 단일 레이저광을 쓰기 때문에 수백 나노(nm)이하의 극미세 패턴 형성이 가능하다. 이와 같은 이유로 그 패턴 직진성 또한 ±0.5% 이내의 신뢰도를 보장하고 있으므로, 이를 이용한 클리쉐의 패턴 직진성 또한 이에 상응하게 된다. 그러나 포지티브형 포토레지스트는 이러한 특수한 광을 쓰는 노광기만을 이용해야 하므로 장비가 비싸고 네가티브형 포토레지스트보다 재료가 비싼 단점이 있다. 따라서 기존 LCD 컬러필터 생산라인을 응용해 클리쉐를 만들어야 하는 상황에서는 많은 제약이 뒤따른다. 반면, 네가티브 포토레지스트는 기존 컬러필터의 KOH기반의 현상라인을 그대로 이용할 수 있고 해상도가 수십 ㎛ 혹은 100 ㎛이상 수준에서 요구되는 LCD컬러필터용 클리쉐 제작에 이용되기에는 상기 포지티브형 레지스트를 이용해 제작된 클리쉐 만큼 충분히 우수한 직진성을 갖게 된다.
이하, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인하여 한정되는 식으로 해석되어서는 안된다. 본 발명 의 실시예들은 당업계에서 평균적 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<실시예 1>
0.5㎜ 두께의 크롬BM 유리(아바텍(Avatec), lot# 1-060916)에 블랙 메트리스용 네가티브 포토레지스트(LG화학, LGBK73D1)를 2㎛의 두께로 스핀코팅으로 형성하였다. 형성된 포토레지스트에 고압수은 램프 하에서 20㎽/㎠의 광강도(intensity) 하에서 10초 동안 노출시켜 200mJ/㎠의 노광량에 의해 감광시키고 현상액 KOH를 사용하여 감광된 네가티브 포토레지스트를 현상하였다. 현상 후 감광된 패턴 부분만 크롬BM위에 남게 되었으며 포토마스크에 의해 가려져 빛에 노출되지 않았던 부분은 현상액에 씻겨나가 크롬 층이 그대로 드러나게 되었다. 이 크롬층을 식각하여 유리 부분만을 드러나게 하기 위해 질산, 세릭암모니움나이트레이트((NH4)2Ce(NO3)6) 및 H2O가 16:10:74의 비율로 만들어진 식각액으로 크롬층을 식각하였다. 이어서, 유리 부분을 탈이온수와 불산이 9:1로 혼합된 불산 수용액으로 식각하여 패턴이 형성된 클리쉐를 제조하였다. 상기 제조된 클리쉐를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
<비교예>
0.5㎜ 두께의 크롬BM 유리(아바텍(Avatec), lot# 1-060916)에 포지티브 포토레지스트(Clariant, AZ1512)를 2㎛의 두께로 스핀코팅으로 형성하였다. 형성된 포토레지스트에 고압수은 램프 하에서 20㎽/㎠의 광강도(intensity) 하에서 10초 동안 노출시켜 200mJ/㎠의 노광량에 의해 감광시키고 2.38% 현상액 TMAH (tetra methyl ammonium hydroxide)를 사용하여 감광된 포토레지스트를 현상하였다. 현상 후 포토마스크에 의해 가려진 패턴 부분만 크롬BM위에 남게 되었으며 빛에 노출되었던 부분은 현상액에 씻겨나가 크롬 층이 그대로 드러나게 되었다. 이 크롬층을 식각하여 유리 부분만을 드러나게 하기 위해 질산, 세릭암모니움나이트레이트((NH4)2Ce(NO3)6) 및 H2O가 16:10:74의 비율로 만들어진 식각액으로 크롬층을 식각하였다. 이어서, 유리 부분을 탈이온수와 불산이 9:1로 혼합된 불산 수용액으로 식각하여 패턴이 형성된 클리쉐를 제조하였다. 상기 제조된 클리쉐를 도 5에 나타내었다.
<실시예 2>
0.5㎜ 두께의 크롬BM 유리(아바텍(Avatec), lot# 1-060916)에 블루 네가티브 포토레지스트(LG화학, HCR3 210B)를 1.5㎛의 두께로 스핀코팅으로 형성한 후, 형성된 포토레지스트에 고압수은 램프 하에서 20㎽/㎠의 광강도(intensity) 하에서 5초 동안 노출시켜 100mJ/㎠의 노광량에 의해 감광시키고 현상액 TMAH (tetra methyl ammonium hydroxide)를 사용하여 감광된 네가티브 포토레지스트를 현상하였다. 현상 후 감광된 패턴 부분만 크롬BM위에 남게 되었으며 포토마스크에 의해 가려져 빛에 노출되지 않았던 부분은 현상액에 씻겨나가 크롬 층이 그대로 드러나게 되었다. 이 크롬층을 식각하여 유리 부분만을 드러나게 하기 위해 질산, 세릭암모니움나이트레이트((NH4)2Ce(NO3)6) 및 H2O가 16:10:74의 비율로 만들어진 식각액으로 크롬층을 식각하였다. 이어서, 유리 부분을 탈이온수와 불산이 9:1로 혼합된 불산 수용액 으로 식각하여 패턴이 형성된 클리쉐를 제조하였다. 상기 제조된 클리쉐를 도 6에 나타내었다. 도 6에서 보는 바와 같이 본 발명에 따라 깨끗한 패턴을 갖는 클리쉐를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 네가티브 포토레지스트를 이용한 유리 식각방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 종래의 포지티브 포토레지스트를 이용한 클리쉐의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 네가티브 포토레지스트를 이용하여 제조된 클리쉐를 주사형 전자 현미경(Scanning Electron Microscope, Hitach S-4800)을 이용하여 찍은 정면 사진이다(배율: 2200:1).
도 4는 도 3의 사진의 왼편의 원으로 표시한 부분을 확대한 사진이다(배율: 9000:1).
도 5는 비교예에서 포지티브 포토레지스트를 이용하여 제조된 클리쉐의 사진이다(배율: 1000:1).
도 6은 실시예 2에서 제조한 클리쉐를 나타내는 사진이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11: 유리 12: 금속 또는 금속산화물
13: 네가티브 포토레지스트 21: 유리
22: 금속 또는 금속산화물 23: 포지티브 포토레지스트
31: 유리
32: 두께가 2㎛인 네가티브 포토레지스트
33: 증착된 크롬(1000A)과 산화크롬(500A)의 층

Claims (24)

  1. a) 일면에 금속층 또는 금속산화물층이 구비된 유리에 있어, 상기 금속층 또는 금속산화물층 상에 네가티브 포토레지스트층을 형성하는 단계;
    b) 상기 네가티브 포토레지스트층을 선택적으로 노광하는 단계;
    c) 상기 네가티브 포토레지스트층의 비노광부를 KOH, NaOH 및 TMAH(tetra methyl ammonium hydroxide)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 현상액으로 현상하여 네가티브 포토레지스트층을 패턴화하는 단계;
    d) 상기 c)단계에서 패턴화된 네가티브 포토레지스트층으로 도포되지 않은 부분의 금속층 또는 금속산화물층을 식각하는 단계; 및
    e) 상기 d)단계에서 패턴화된 금속층 또는 금속산화물층으로 도포되지 않은 부분의 유리를 식각하는 단계를 포함하는 유리 식각방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 유리 식각방법은 상기 a)단계 전에 금속층 또는 금속산화물층을 유리의 일면에 형성하는 단계를 추가로 포함하는 유리 식각방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 a)단계 전에 금속층 또는 금속산화물층은 플라즈마 증착, e-빔 증착 및 열 증착으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 유리의 일면에 증착하는 것인 유리 식각방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 유리 식각방법은 상기 e)단계 후 네가티브 포토레 지스트층을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것인 유리 식각방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 네가티브 포토레지스트층을 제거하는 단계 후 상기 금속층 또는 금속산화물층을 제거하는 단계를 더 추가로 포함하는 유리 식각방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 유리의 두께는 0.2㎜ 내지 10㎜인 것인 유리 식각방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 금속은 크롬, 몰리브덴 및 텅스텐으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 유리 식각방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 금속산화물은 산화크롬, 산화몰리브덴 및 산화텅스텐으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 유리 식각방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 네가티브 포토레지스트는 블랙 포토레지스트 및 컬러 포토레지스트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 유리 식각방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 금속층 또는 금속산화물층 상에 네가티브 포토레지스트층을 스핀 코팅, 슬릿엔스핀 코팅, 슬릿 코팅 및 카필러리 코팅으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여 형성하는 것인 유리 식각방법.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 b)단계는 200 내지 800nm 파장범위에서 2초 내지 15초 동안 노광하는 것인 유리 식각방법.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 b)단계는 I-라인인 356㎚, H-라인인 405㎚ 및 G-라인인 436㎚으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 파장에서 2초 내지 15초 동안 노광하는 것인 유리 식각방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 d)단계는 질산, 세릭암모니움나이트레이트, 불산과 H2O2의 혼합액, 및 불산과 탈이온수의 혼합액으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 식각액으로 금속층 또는 금속산화물층을 식각하는 것인 유리 식각방법.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 e)단계는 불산으로 유리를 식각하는 것인 유리 식각방법.
  16. 청구항 1 의 유리 식각방법을 이용한 클리쉐의 제조방법.
  17. 청구항 16의 클리쉐의 제조방법에 의하여 제조된 클리쉐.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 클리쉐는 식각에 의해 형성된 요철부를 갖는 유리, 상기 유리의 돌기부 위에 배치된 금속층 또는 금속산화물층, 및 상기 금속층 또는 금속산화물층 상에 배치된 네가티브 포토레지스트층이 순차적으로 적층된 형태를 갖는 것인 클리쉐.
  19. 청구항 17의 클리쉐를 전자재료 패턴화에 이용하는 방법.
  20. a) 금속 상에 네가티브 포토레지스트층을 형성하는 단계;
    b) 상기 네가티브 포토레지스트층을 선택적으로 노광하는 단계;
    c) 상기 네가티브 포토레지스트층의 비노광부를 KOH, NaOH 및 TMAH(tetra methyl ammonium hydroxide)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 현상액으로 현상하여 네가티브 포토레지스트층을 패턴화하는 단계; 및
    d) 상기 c)단계에서 패턴화된 네가티브 포토레지스트층에 의해 도포되지 않은 부분의 금속을 식각하는 단계를 포함하는 금속 식각방법.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 금속은 크롬, 몰리브덴 및 텅스텐으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인 금속 식각방법.
  22. 청구항 20의 금속 식각방법을 이용한 클리쉐의 제조방법.
  23. 청구항 22의 클리쉐의 제조방법에 의하여 제조된 클리쉐.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 클리쉐는 식각에 의해 형성된 요철부를 갖는 금속, 및 상기 금속상에 배치된 네가티브 포토레지스트층이 순차적으로 적층된 형태를 갖는 것인 클리쉐.
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