KR101049220B1 - Manufacturing method of stamp for imprint lithography - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 임프린트 리소그래피용 스탬프의 제조 방법은 원통 형상의 몸체에 알루미늄층을 도포하는 단계와, 상기 알루미늄층을 양극 산화 시켜서 상기 알루미늄층에 미세 패턴을 갖는 패턴 형성 단계와, 에칭에 의하여 상기 미세 패턴을 상기 몸체로 전사하는 전사 단계, 및 상기 알루미늄층을 상기 몸체에서 분리하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing method of the stamp for imprint lithography according to the present invention comprises the steps of applying an aluminum layer to a cylindrical body, anodizing the aluminum layer to form a pattern having a fine pattern on the aluminum layer, and etching by the fine And transferring the pattern to the body, and separating the aluminum layer from the body.
임프린트 리소그래피, 스탬프, 양극산화, 알루미늄 Imprint Lithography, Stamp, Anodized, Aluminum
Description
본 발명은 미세패턴 형성을 위한 스탬프의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 양극 산화(Anonic Aluminuim Oxide)를 이용하여 미세 패턴을 형성하는 원통형 롤 스탬프의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a stamp for forming a fine pattern, and more particularly, to a method of manufacturing a cylindrical roll stamp using an aluminum anode (Anonic Aluminuim Oxide) to form a fine pattern.
나노기술(NT; Nano Technology)은 정보기술(IT; Information Technology) 및 생명공학기술(BT; Bio Technology)와 더불어 21세기 산업 발전을 주도할 새로운 패러다임의 기술로서 주목 받고 있다.Nano Technology (NT), along with Information Technology (IT) and Biotechnology (BT), is attracting attention as a new paradigm that will lead industrial development in the 21st century.
또한, 나노기술은 물리학, 화학, 생물학, 전자공학, 및 재료공학 등 여러 과학기술 분야가 융합되어, 기존 기술의 한계를 극복하고, 다양한 산업 분야에 기술혁신을 줌으로써, 인류의 삶의 질을 획기적으로 향상시킬 것으로 기대되고 있다.In addition, nanotechnology is a convergence of various scientific and technological fields such as physics, chemistry, biology, electronics, and materials engineering, overcoming the limitations of existing technologies, and innovating technology in various industries to dramatically improve the quality of human life. It is expected to improve.
주로 수 나노에서 수백 나노의 크기를 가지는 패턴은 나노 메모리, 바이오 센서, 세포 성장 등을 비롯한 바이오 응용, 광결정(Photonic crystal)을 이용한 고효율 디스플레이, 태양전지를 비롯한 다양한 광전소자 등 많은 곳에 응용이 시도되고 있다.Patterns ranging in size from several nanometers to hundreds of nanometers are being applied to many applications such as nanomemory, biosensors, cell applications, bio applications, photonic crystals, high-efficiency displays, and solar cells. have.
구체적인 예를 들어 수 나노에서 수백 나노의 점 혹은 원기둥(Pillar) 구조는 나노 메모리에 응용이 가능하며, 수백 나노의 광결정 구조는 OLED(LED)에서 외부 광효율을 높이기 위한 구조로 응용이 가능하다.For example, a few nano to several hundred nanopoint or pillar (Pillar) structure can be applied to nano memory, hundreds of nano photonic crystal structure can be applied as a structure to increase the external light efficiency in OLED (LED).
또한, 최근에는 자연의 생물을 모사하는 연구로 도마뱀 발바닥(Gecko feet), 연꽃잎(Lotus)의 구조 응용에 관한 연구도 활발하다.In recent years, researches that mimic natural creatures have also been actively conducted to study the structural application of gecko feet and lotus leaves.
이들 구조 모두 수십에서 수백나노의 나노구조를 가지고 있고 각각 소자적용이 가능한 특이한 거동을 보인다. 예를 들어 도마뱀 발바닥은 긴 원기둥(Pillar) 구조를 가지고 있어 미끄러운 벽면에도 잘 붙는다. 또한 연꽃잎은 물방울 및 먼지를 효과적으로 제거하는 초발수성 기능을 한다. 이들 자연의 구조를 모방해서 인공적으로 만들어주면 실제 생활에 유용한 제품을 만들 수 있다.All of these structures have nanostructures ranging from tens to hundreds of nanometers, each with unique behaviors that can be applied to devices. For example, the lizard's paw has a long pillar structure that adheres well to slippery walls. Lotus leaf also has a super water-repellent function that effectively removes water droplets and dust. By artificially imitating these natural structures, you can create products that are useful for real life.
예를 들어, 인공 도마뱀 발바닥 구조는 탈부착이 용이한 신개념 접착제로 사용이 가능하며 인공 연꽃잎 구조는 자동차 유리 및 선택적 폐수분리와 같은 분리막으로도 사용이 가능하다. For example, the artificial lizard sole structure can be used as a new concept adhesive that can be easily attached and detached, and the artificial lotus leaf structure can be used as a separator such as automobile glass and selective wastewater separation.
한편 이러한 나노패턴 제작 기술로는 전자빔 리소그패피, 극자외선 패터닝(EUV; Extreme ultraviolet lithography), 간섭리소그래피(interference lithography), 나노 임프린트(Nanoimprint) 및 연성식각(soft lithography), 사출성형(injection molding) 방법이 적용이 가능하다. 전자빔 리소그래피와 극자외선 패터닝EUV는 공정시간 및 고가의 장비사용으로 인해 대면적이 힘들고 가격이 비싼 단점이 있어 상용화에는 어려움이 있다. 간섭리소그래피는 기술의 한계상 아직은 200nm급 이상의 패턴에 적합한 공정이다. 또한, 패턴 복제 기술들 (나노임프린트, 연성식각, 사출성형)은 공정비용이 비교적 저렴하지만 최초의 나노급 몰드를 기존 기술로 제작 하여야 한다는 제약이 있다. Such nanopattern fabrication techniques include electron beam lithography, extreme ultraviolet lithography (EUV), interference lithography, nanoimprint and soft lithography, and injection molding. The method is applicable. Electron beam lithography and extreme ultraviolet patterning EUV are difficult to commercialize due to the disadvantages of large area and high price due to process time and expensive equipment. Interference lithography is still a suitable process for patterns of 200nm or more due to the limitation of technology. In addition, pattern replication techniques (nanoimprint, soft etching, injection molding) are relatively inexpensive in processing cost, but have the limitation that the first nano-class mold should be manufactured using existing techniques.
이런 단점을 극복하고자 자기조립을 이용한 블록공중합체(block copolymer)패터닝, 나노입자 리소그래피 (Nanosphere lithography), 양극산화 알루미늄 (Anodic Aluminum Oxide) 등의 바텀 업 패터닝 기술이 최근 관심을 받고 있다. 이들 방법은 고가의 장비가 필요 없고 한 번에 기판 위에 병렬 패터닝이 가능하여 공정속도가 빨라 생산성이 높은 장점이 있다.In order to overcome this drawback, bottom-up patterning technologies such as block copolymer patterning, nanosphere lithography, and anodized aluminum oxide have been attracting attention. These methods eliminate the need for expensive equipment and enable parallel patterning on the substrate at one time, resulting in high productivity due to faster process speeds.
한편 자기조립 패터닝을 스탬프를 이용한 나노임프린트 기술을 적용하면 더욱 효과적으로 같은 패턴을 반복생산이 가능하다. 또한, 궁극적으로 생산량을 높이고 저비용 생산을 위해서는 롤(roll)형태의 스탬프를 이용한 롤 투 롤(Roll to Roll), 릴 투 릴(Reel to Reel), 롤 투 플레이트(Roll to plate) 등의 연속공정이 가장 바람직하지만, 기존의 모든 패터닝 방법들은 제작상의 편리성과 한계로 인해 평면 스탬프를 이용하여 패턴을 제작하였기 때문에 생산성에 한계를 가질 수 밖에 없었다. On the other hand, applying nano-imprint technology using stamps for self-assembly patterning can produce the same pattern more effectively. In addition, continuous process such as roll to roll, reel to reel, roll to plate, etc., using a roll-shaped stamp for ultimately increasing production volume and low cost production This is most preferable, but all the existing patterning methods have a limitation in productivity because the pattern is manufactured using a flat stamp due to the convenience and limitations in manufacturing.
또한, 유연한 평면 스탬프를 롤에 감아서 사용이 가능하지만 이럴 경우 패턴이 겹치는 부분에 높이차이가 발생하며 마감처리가 완벽하지 않아 최종 패턴이 완벽하지 않고 패턴 손실률이 높아지는 문제가 있다. 또한 기존 롤 스탬프를 이용한 상용화 가능한 패터닝은 모두 나노 롤 스탬프의 가격 및 제작의 한계로 인해 마이크로(micro) 스케일에 국한되어 사용되었다.In addition, it is possible to use a flexible flat stamp wound on the roll, but in this case there is a problem that the height difference occurs in the overlapping pattern and the finish is not perfect, the final pattern is not perfect and the pattern loss rate is high. In addition, commercially available patterning using conventional roll stamps has been limited to the micro scale due to the price and manufacturing limitations of nano roll stamps.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 나노패턴을 갖는 스탬프를 용이하게 제작할 수 있는 스탬프 제조 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a stamp manufacturing method that can easily produce a stamp having a nano-pattern.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트용 리소그래피용 스탬프의 제조방법은 원통 형상의 몸체에 알루미늄층을 도포하는 단계와, 상기 알루미늄층을 양극 산화 시켜서 상기 알루미늄층에 미세 패턴을 갖는 패턴 형성 단계와, 상기 몸체를 에칭하여 상기 미세 패턴을 상기 몸체로 전사하는 전사 단계, 및 상기 알루미늄층을 상기 몸체에서 분리하는 단계를 포함할 수 있다.Method of manufacturing a stamp for lithography for imprint according to an embodiment of the present invention to achieve the above object is Applying an aluminum layer to a cylindrical body, anodizing the aluminum layer to form a pattern having a fine pattern on the aluminum layer, etching the body to transfer the fine pattern to the body, And separating the aluminum layer from the body.
상기 패턴 형성 단계에 있어서 상기 미세 패턴은 홈으로 이루어질 수 있으며, 상기 전사하는 단계에서 있어서 상기 몸체를 에칭액이 담긴 수조에 넣어서 상기 몸체에 미세 패턴을 전사할 수 있다.In the pattern forming step, the fine pattern may be formed as a groove, and in the transferring step, the fine pattern may be transferred to the body by putting the body in a bath containing an etching solution.
상기 분리하는 단계에 있어서 상기 알루미늄층은 알카리 용액에 의하여 용해되어 상기 몸체에서 분리될 수 있다. 또한, 상기 몸체는 합성수지 또는 금속으로 이루어질 수 있다.In the separating step, the aluminum layer may be dissolved by an alkaline solution and separated from the body. In addition, the body may be made of synthetic resin or metal.
본 발명의 일 실시예에 따른 스탬프의 제조 방법은 표면이 알루미늄으로 이루어진 몸체를 준비하는 단계와, 상기 몸체에 양극산화로 미세 패턴을 형성하는 패턴 형성 단계와, 상기 미세 패턴이 형성된 상기 몸체의 표면에 밀착된 제1지지층을 형성하는 제1지지층 형성 단계, 및 상기 제1지지층을 상기 몸체에서 분리하는 제1 지지층 분리 단계를 포함 할 수 있다.Method of manufacturing a stamp according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a body made of a surface aluminum, a pattern forming step of forming a fine pattern by anodizing the body, the surface of the body the fine pattern is formed The first support layer forming step of forming a first support layer in close contact with the, and the first support layer separating step of separating the first support layer from the body.
상기 몸체는 관 형상으로 이루어지고, 상기 패턴은 상기 몸체의 내면에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1지지층은 상기 패턴 형성단계에서 상기 알루미늄의 산화로 형성된 미세패턴보다 강도가 큰 합성수지 또는 금속으로 이루어질 수 있다.The body is made of a tubular shape, the pattern may be formed on the inner surface of the body. In addition, the first support layer may be made of a synthetic resin or metal having a greater strength than a fine pattern formed by oxidation of the aluminum in the pattern forming step.
상기 몸체는 외면이 원통형상으로 이루어지고, 상기 패턴은 상기 몸체의 외면에 형성되며, 상기 제1지지층의 내측에 제2지지층을 형성하는 제2지지층 형성 단계와, 상기 제2지지층을 상기 제1지지층에서 분리하는 제2지지층 분리 단계를 포함할 수 있다.The body has a cylindrical outer surface, the pattern is formed on the outer surface of the body, the second support layer forming step of forming a second support layer inside the first support layer, and the second support layer to the first A second support layer separation step of separating from the support layer may be included.
상기 제2지지층은 상기 제1지지층은 상기 패턴 형성단계에서 상기 알루미늄의 산화로 형성된 미세패턴보다 강도가 큰 합성수지 또는 금속으로 이루어질 수 있다.The second support layer may be made of synthetic resin or metal having a greater strength than the fine pattern formed by oxidation of the aluminum in the pattern forming step.
본 발명의 실시예에 따르면 알루미늄으로 이루어진 원통 몸체의 표면을 양극산화하여 패턴을 형성하여 롤 형태의 스탬프를 용이하게 제작할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the surface of the cylindrical body made of aluminum can be anodized to form a pattern to easily produce a stamp in roll form.
또한, 양극 산화된 베이스에 제1지지층을 코팅하고 제1지지층에 강도가 우수한 제2지지층을 코팅함으로써 베이스에 형성된 패턴을 제2지지층으로 전사하여 강도가 우수한 스탬프를 용이하게 제작할 수 있다.In addition, by coating the first support layer on the anodized base and the second support layer having excellent strength on the first support layer, the pattern formed on the base can be transferred to the second support layer to easily produce a stamp having excellent strength.
또한, 관형상의 알루미늄 내면을 양극산화하여 패턴을 형성하고 이의 내측에 강도가 우수한 제1지지층을 코팅하여 롤 스탬프를 제작하여 보다 용이하게 강도가 우수한 스탬프를 용이하게 제작할 수 있다.In addition, by anodizing the tubular aluminum inner surface to form a pattern and coating a first support layer having excellent strength on the inside thereof, a roll stamp may be manufactured to more easily produce a stamp having excellent strength.
본 발명에 있어서 미세 패턴이라 함은 나노(nano) 또는 마이크로(micro) 크기를 갖는 패턴을 말한다. 패턴은 규칙적인 패턴은 물론이고 불규칙적인 패턴을 포함한다.In the present invention, the fine pattern refers to a pattern having a nano or micro size. Patterns include irregular patterns as well as regular patterns.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 스탬프를 제작하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.1A to 1F are views for explaining a process of manufacturing a stamp according to an embodiment of the present invention.
상기한 도면을 참조하여 설명하면, 먼저 도 1a에 도시된 바와 같이 원통형으로 이루어진 몸체(110)를 준비한다.Referring to the drawings described above, first prepare a
몸체(110)는 PMMA(polymethly methacrylate), PS(polystyrene), PAN(polyacrylonitrile), PUA(polyurethane acrylate), PTFE(Teflon, PolyTetra Floro Ethylene), Epoxy, Acrylate, PE, PP, PU, PDMS 및 그 혼합물 및 탄성고무류, 이들 모두의 상호 혼합물질, 열경화성수지, 열가소성수지, 광경화성 고분자 물질 등의 합성수지 또는 알루미늄, 구리, 철, 니켈과 같은 금속으로 이루질 수 있다.
몸체(110)는 연속 공정이 가능하도록 롤 형상으로 이루어진다.
도 1b에 도시된 바와 같이 몸체(110) 위에 알루미늄층(112)을 코팅한다. 알루미늄층(112)은 다양한 방법으로 코팅될 수 있으며, 알루미늄층(112)의 두께는 알루니늄의 산화가 일어나서 패턴이 형성될 수 있을 정도로 이루어질 수 있다. 이때 알루미늄이 원통일경우 따로 코팅이 필요하지 않다.As shown in FIG. 1B, an
도 1c에 도시된 바와 같이 알루미늄층(112)이 표면에 도포된 몸체(110)를 전해액(125)이 담긴 수조(121)에 넣은 후, 전원(127)을 알루미늄층(112)과 수조(121)에 담긴 음극단자(123)에 연결한다. 이때 알루미늄층(112)에는 양극을 연결하고, 음극단자(123)에는 음극을 연결하여 알루미늄층(112)을 산화시킨다.As shown in FIG. 1C, the
여기서 전해액(125)으로는 황산, 크롬산, 옥살산 등이 이용될 수 있다. 전해액(125) 속에 함침된 알루미늄층(112)을 양극과 연결한 상태에서 통전하면 양극과 연결된 알루미늄층(112)에서는 산소기체가 발생하고 음극과 연결된 음극단자(123)에서는 수소기체가 발생하는데, 알루미늄층에서 발생한 산소에 의하여 알루미늄의 표면에 알루미늄산화층(Al2O3)의 얇은 층이 생긴다. 이 때, 전압이 충분히 크면 전해액의 침식 작용과 더불어 얇은 피막이 파괴되면서 상당한 양의 열이 발생하고 열은 더욱 전해액에 의한 침식을 조장하여 다공성의 피막이 형성된다.Here, sulfuric acid, chromic acid, oxalic acid, or the like may be used as the
알루미늄의 양극산화를 위해서 다양한 전해액에 따른 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 이러한 방법은 널리 알려져 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Various methods according to various electrolytes may be applied for anodizing aluminum, and since such methods are widely known, a detailed description thereof will be omitted.
도 1d에 도시된 바와 같이 알루미늄이 산화되어 형성된 알루미늄산화층(117)에는 양극 산화로 인하여 복수 개의 홈(114)이 형성되고 이러한 홈들(114)은 규칙 또는 불규칙적으로 형성되어 미세 패턴을 이룬다.As illustrated in FIG. 1D, a plurality of
상기한 홈(114)은 직경이 5nm 내지 600nm로 이루어지고, 홈들(114) 사이의 피치는 10nm 내지 1200nm로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 상기한 홈의 크기에 제한되는 것은 아니다.The
알루미늄산화층(117)에 홈(114)을 형성한 상태에서 몸체(110)를 에칭액(135)이 담긴 수조(131)에 넣어서 미세 패턴이 몸체(110)로 전사되도록 한다. 에칭액(135)은 홈(114)을 통해서 몸체(110)까지 스며들어서 몸체(110)를 에칭하게 된다. 몸체(110)가 고분자로 이루어진 경우, 에칭액(135)은 유기 솔벤트로 이루어질 수 있으며, 몸체가 금속으로 이루어진 경우, 에칭액(135)은 산을 포함한 금속 에칭용액으로 패턴이 가능하다.In the state in which the
또한, 본 발명이 반드시 에칭액으로 에칭하는 방법에만 제한되는 것은 아니며, 산소 플라즈마를 이용한 에칭 등 다양한 방법의 에칭이 적용될 수 있다.In addition, the present invention is not necessarily limited to the method of etching with an etchant, and etching of various methods such as etching using an oxygen plasma may be applied.
에칭할 때, 에칭시간 에칭액 등을 조절하여 몸체에 원하는 깊이를 갖는 홈으로 이루어진 미세 패턴을 형성할 수 있다.When etching, it is possible to form a fine pattern consisting of a groove having a desired depth in the body by adjusting the etching time etching solution and the like.
도 1e에 도시된 바와 같이 에칭이 완료되면 알루미늄산화층(117)에 형성된 홈(114)이 몸체(110)로 전사되어 몸체(110)에도 홈(116)으로 이루어진 미세 패턴이 형성된다.As shown in FIG. 1E, when the etching is completed, the
몸체(110)에 형성된 알루미늄산화층(117)을 제거하기 위해서 몸체(110)를 수 산화나트륨과 같은 알카리 수용액(134)이 담긴 수조(132)에 넣어 알루미늄산화층(117)을 몸체에서 제거한다.In order to remove the
몸체(110) 위의 알루미늄산화층(117)이 제거되면 도 1f와 같이 표면에 홈(116)으로 이루어진 미세 패턴이 형성된 롤 스탬프(100)를 얻을 수 있다.When the
본 실시예와 알루미늄 양극산화를 이용하여 미세 패턴을 형성하고 이 미세 패턴을 단단한 재질로 이루어진 몸체(110)에 전사하면 미세 패턴을 갖는 스탬프(100)를 용이하게 형성할 수 있다. 또한 광 리소그라피 공정과 달리 곡면을 갖는 롤 구조의 몸체에도 용이하게 패턴을 형성할 수 있어서, 롤 형상의 스탬프를 이용하여 연속 공정으로 나노 패턴을 형성할 수 있다.When the micro pattern is formed using the present embodiment and aluminum anodization, and the micro pattern is transferred to the
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제2실시예에 따른 롤 스탬프의 제조 방법을 도시한 를 도시한 사시도이다. 2A to 2E are perspective views illustrating a method of manufacturing a roll stamp according to a second embodiment of the present invention.
도 2a에 도시된 바와 같이, 표면이 알루미늄으로 이루어진 원통형 베이스(211)를 준비하고, 이 베이스(211)의 표면을 전술한 양극산화 방법으로 산화시켜 홈(212)으로 이루어진 미세 패턴을 형성한다.As shown in FIG. 2A, a
도 2b에 도시된 바와 같이, 홈(212)이 형성된 베이스(211)의 외면에 제1지지층(221)을 형성한다. 제1지지층(221)은 폴리머 또는 금속으로 이루어질 수 있으며, 베이스(211)의 외면에 밀착되도록 코팅 방식으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2B, the
도 2c에 도시된 바와 같이 제1지지층(221)이 형성되면, 수산화 나트륨 등을 이용하여 제1지지층(221)을 베이스(211)에서 분리한다. 제1지지층(221)을 베이스(211)에서 분리하면, 관형상의 제1지지층(221)이 형성되며, 베이스(211)와 접하 였던 제1지지층(221)의 내면에는 베이스(211)의 홈(212)에 대응되는 돌기들(223)로 이루어진 패턴이 형성된다. 제1지지층(221)을 형성하는 과정에서 제1지지층(221)을 이루는 물질의 점도와 시간, 젖음성(wettability) 등을 조절하여 제1지지층(221)을 이루는 물질이 홈(212)을 다 채우지 않도록 할 수 있다. 이러한 방법으로 제1지지층(221)에 형성된 돌기(223)의 높이를 원하는 크기로 조절할 수 있다.When the
도 2d에 도시된 바와 같이 제1지지층(221)의 내측에 제1지지층(221)의 내면과 밀착된 제2지지층(231)을 형성한다. 제2지지층(231)은 제1지지층(221) 내부를 알루미늄의 산화로 형성된 미세 패턴보다 더 강도가 큰 합성수지 또는 니켈 등의 금속으로 채워서 형성한다. As shown in FIG. 2D, a
도 2e에 도시된 바와 같이 제2지지층(231)을 제1지지층(221)에서 분리하면, 제1지지층(221)의 돌기(223)에 대응되는 홈(235)으로 이루어진 미세 패턴이 형성된 스탬프(200)를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 2E, when the
이와 같이 본 실시예에 따르면, 알루미늄 양극 산화로 미세 패턴을 형성하고, 이 미세 패턴을 강도가 우수한 제2지지층에 전사함으로써 강도가 우수한 스탬프를 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 롤형 스탬프에 미세 패턴을 전사함으로써 연속 공정이 용이한 스탬프를 제작할 수 있다.Thus, according to this embodiment, a fine pattern is formed by aluminum anodic oxidation, and the fine pattern can be easily produced by transferring the fine pattern to the second support layer having excellent strength. Further, by transferring the fine pattern to the roll-shaped stamp, a stamp can be produced easily in a continuous process.
도 3a 내지 도 3 c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스탬프의 제작 과정을 설명하기 위한 도면이다.3A to 3C are diagrams for explaining a manufacturing process of a stamp according to a third embodiment of the present invention.
도 3a에 도시된 바와 같이, 내면이 알루미늄으로 이루어진 관 형상의 베이스(311)를 준비하고, 베이스(311)의 내면을 전술한 양극산화 방법으로 산화시켜서 내면에 홈(312)으로 이루어진 미세 패턴을 형성한다.As shown in FIG. 3A, the inner surface of the
도 3b에 도시된 바와 같이, 베이스(311)의 내부에 내면과 밀착된 제1지지층(321)을 형성한다. 제1지지층(321)은 알루미늄의 산화로 형성된 미세 패턴 보다 더 강도가 큰 합성수지 또는 니켈 등의 금속으로 이루어질 수 있다. 이 과정에서 제1지지층(321)을 이루는 물질이 홈(312)에 채워져 제1지지층(321)의 표면에는 베이스(311)의 홈과 대응되는 돌기(325)로 이루어진 미세 패턴이 형성된다.As shown in FIG. 3B, the
제1지지층(321)을 형성함에 있어서, 베이스(321)의 내부에 액체로 이루어진 물질을 채워 넣어서 형성할 수 있으며, 베이스(321)에 베이스(321)의 내경보다 작은 원통 등의 보조물(미도시)을 삽입한 상태에서 액체로 이루어진 물질을 채워 넣어서 제1지지층(321)을 형성할 수도 있다.In forming the
도 3c에 도시한 바와 같이 제1지지층(321)을 베이스(311)에서 분리하면, 표면에 돌기(325)로 이루어진 미세 패턴을 갖는 롤 스탬프(300)를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 3C, when the
이와 같이 본 제3 실시예에 따르면, 관 형상의 베이스의 내면을 산화시켜 패턴을 형성함으로써 보다 용이하게 롤 형상의 스탬프를 제작할 수 있다.As described above, according to the third embodiment, a roll-shaped stamp can be produced more easily by oxidizing the inner surface of the tubular base to form a pattern.
도 4는 돌기로 이루어진 패턴을 갖는 롤 스탬프를 이용하여 임프린트 리소그래피 방법으로 미세 패턴을 형성하는 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of forming a fine pattern by an imprint lithography method using a roll stamp having a pattern made of protrusions.
도 4를 참조하여 설명하면, 기판(421)의 상면에 레지스트층(423)을 형성하고, 레지스트층(423) 위에 돌기(414)로 이루어진 미세 패턴을 갖는 롤 스탬프(412)를 설치한다. 롤 스탬프(412)로 레지스트층(423)을 가압한 상태에서 롤 스탬프(412)를 회전시키면서 이송하면 롤 스탬프(412)에 형성된 돌기(414)에 대응되는 홈(425)으로 이루어진 미세 패턴이 레지스트층(423)으로 전사된다.Referring to FIG. 4, a resist
도 5는 홈(434)으로 이루어진 미세 패턴을 갖는 롤 스탬프(432)를 이용하여 임프린트 리소그래피를 행하는 과정을 도시한 사시도이다.5 is a perspective view illustrating an imprint lithography process using a
도 5를 참조하여 설명하면, 기판(421)의 상면에 레지스트층(423)을 형성하고, 레지스트층(423) 위에 홈(434)으로 이루어진 미세 패턴을 갖는 롤 스탬프(432)를 설치한다. 롤 스탬프(432)로 레지스트층(423)을 가압한 상태에서 롤 스탬프(432)를 회전시키면서 이송하면 롤 스탬프(432)에 형성된 홈(434)에 대응되는 돌기(427)로 이루어진 미세 패턴이 레지스트층(423)으로 전사된다.Referring to FIG. 5, a resist
상기한 바와 같이 롤 스탬프를 이용하면, 라인 형태의 기판에 연속적으로 미세 패턴을 전사하는 것이 가능하여 생산성이 향상된다.By using a roll stamp as described above, it is possible to transfer a fine pattern continuously to a line-shaped substrate, thereby improving productivity.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.In the above description of the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 제1실시예에 따른 임프린트 리소그래피용 스탬프를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.1A to 1F illustrate a process of manufacturing a stamp for imprint lithography according to a first embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제2실시예에 따른 임프린트 리소그래피용 스탬프를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.2A to 2E illustrate a process of manufacturing a stamp for imprint lithography according to a second embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린트 리스그래피용 스탬프를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.3A to 3C are diagrams illustrating a process of manufacturing a stamp for imprint lithography according to a third embodiment of the present invention.
도 4는 돌기로 이루어진 패턴을 갖는 롤 스탬프를 이용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of forming a pattern on a substrate using a roll stamp having a pattern made of protrusions.
도 5는 홈으로 이루어진 패턴을 갖는 롤 스탬프를 이용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 과정을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a process of forming a pattern on a substrate using a roll stamp having a pattern made of grooves.
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