KR101226914B1 - 미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐 - Google Patents

미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐 Download PDF

Info

Publication number
KR101226914B1
KR101226914B1 KR1020120025553A KR20120025553A KR101226914B1 KR 101226914 B1 KR101226914 B1 KR 101226914B1 KR 1020120025553 A KR1020120025553 A KR 1020120025553A KR 20120025553 A KR20120025553 A KR 20120025553A KR 101226914 B1 KR101226914 B1 KR 101226914B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
pattern
fine pattern
substrate
coating layer
Prior art date
Application number
KR1020120025553A
Other languages
English (en)
Inventor
이동열
김명남
Original Assignee
이동열
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이동열 filed Critical 이동열
Priority to KR1020120025553A priority Critical patent/KR101226914B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101226914B1 publication Critical patent/KR101226914B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/426—Stripping or agents therefor using liquids only containing organic halogen compounds; containing organic sulfonic acids or salts thereof; containing sulfoxides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1258—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by using a substrate provided with a shape pattern, e.g. grooves, banks, resist pattern
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1266—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by electrographic or magnetographic printing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

실시예에 따른 미세패턴 형성방법은, 기판 상에 금속을 증착하여 금속 도막층을 형성하는 단계; 상기 금속 도막층 상에 감광성 도막층을 형성하는 단계; 상기 감광성 도막층에 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 단계; 상기 금속 도막층을 제1 식각액을 이용하여 식각하는 단계; 및 상기 기판을 제2 식각액을 이용하여 식각하여 미세패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 식각액은 암모늄(NH4)을 포함한다.
다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법은, 기판 상에 감광성 도막층을 형성하는 단계; 상기 감광성 도막층에 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 기판을 식각액을 이용하여 미세패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 식각액은 암모늄(NH4)을 포함하며, 상기 포토마스크는 유리기판; 및 상기 유리기판 상에 위치하는 크롬차광부를 포함한다.
실시예에 따른 클리쉐는, 음각 패턴을 포함하는 베이스기판을 포함하고, 상기 음각 패턴의 폭 : 음각 패턴의 깊이는 1 : 0.1 내지 1 : 3이다.

Description

미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐{METHOD FOR DRAWING FINE PATTERN AND CLICHE MANUFACTURED BY USING THE SAME}
실시예는 미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐에 관한 것이다.
최근 인쇄전자(Printed electronics)라는 기술로 제품 특성에 맞는 인쇄기를 사용하여 전자소자 등을 연속 인쇄하여 제작하는 인쇄 공정 패턴 툴의 개발이 한창이다. 인쇄전자는 공정의 특성상 폐수가 발생하지 않아 이산화탄소 감소는 물론 생산속도가 향상되어 향후 반도체, 디스플레이 분야를 뛰어 넘는 핵심 산업으로 부상할 것으로 예상된다. 또한 기존의 솔리드한 전자소자와는 다른 유연성, 착용감, 접힘성 등 다양한 형태의 제품을 생산할 수 있어 전자소자 개념의 새로운 패터다임을 만들어 가고 있다.
이러한 인쇄 공정으로는 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 리버스 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄 등을 들 수 있는데, 이중에서도 오프셋 인쇄 및 리버스 오프셋 인쇄는 비교적 미세한 인쇄 패턴을 균일한 두께로 제조할 수 있어 유리하다.
오프셋 인쇄는 인쇄하고자 하는 패턴 형태로 음각 패턴이 형성된 클리쉐(cliche)에 잉크 등의 페이스트를 발라 음각 패턴 내에 페이스트를 채우고, 음각 패턴이 형성되지 않은 부분에 발라진 여분의 페이스트를 닥터 블레이드(doctor blade)로 제거한 다음, 음각 패턴에 채워진 페이스트를 실리콘 블랭킷(blanket)으로 전사하고(off 과정), 실리콘 블랭킷에 전사된 페이스트를 피인쇄물로 재전사함으로써(set 과정), 패턴을 인쇄하는 방법이다.
리버스 오프셋 인쇄는 롤형의 블랭킷에 페이스트를 도포한 후, 이를 클리쉐와 밀착시켜 블랭킷 상에 인쇄하고자 하는 패턴을 형성하고, 블랭킷 상에 형성된 패턴을 피인쇄물로 전사함으로써 패턴을 인쇄하는 방법이다.
특히, 클리쉐에 형성된 음각 패턴은 전사하고자 하는 패턴의 인쇄성에 영향을 주기 때문에, 클리쉐의 음각 패턴을 미세하게 형성하는 것이 관건이다. 또한, 클리쉐의 음각 패턴의 깊이는 깊게 형성되어야 페이스트의 충진이 용이하고 인쇄성도 향상되기 때문에 중요한 요소이다.
한편, 종래의 방법에 따라 소다라임 유리기판 상에 미세패턴을 형성하는 경우에는 유리를 식각하는 에칭액(불산계)이 패턴된 마스크 부분도 동시에 공격하여 패턴의 선이 거칠게 형성되고, 장시간 식각용액이 버틸 수 없어 음각 패턴을 깊이 형성하고 싶을 때에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.
실시예는 소다라임 유리기판 상에 형성되는 패턴의 선이 깔끔하게 형성되고 장시간 식각액에 버틸 수 있는 발명을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 미세패턴 형성방법은, 기판 상에 금속을 증착하여 금속 도막층을 형성하는 단계; 상기 금속 도막층 상에 감광성 도막층을 형성하는 단계; 상기 감광성 도막층에 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 단계; 상기 금속 도막층을 제1 식각액을 이용하여 식각하는 단계; 및 상기 기판을 제2 식각액을 이용하여 식각하여 미세패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 식각액은 암모늄(NH4)을 포함한다.
다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법은, 기판 상에 감광성 도막층을 형성하는 단계; 상기 감광성 도막층에 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 기판을 식각액을 이용하여 미세패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 식각액은 암모늄(NH4)을 포함하며, 상기 포토마스크는 유리기판; 및 상기 유리기판 상에 위치하는 크롬차광부를 포함한다.
실시예에 따른 클리쉐는, 음각 패턴을 포함하는 베이스기판을 포함하고, 상기 음각 패턴의 폭 : 음각 패턴의 깊이는 1 : 0.1 내지 1 : 3이다.
실시예에 따른 미세패턴 형성방법은 암모늄(NH4)을 포함하는 식각액을 사용하여 기판을 식각할 수 있다. 구체적으로 불화암모늄(NH4F2)을 식각액으로 이용할 수 있다.
이러한 불화암모늄을 이용하여 상기 기판을 식각할 경우, 기판을 보호하는 금속 도막층이 불화암모늄에 대해 오래 견딜 수 있다. 즉, 상기 기판 상의 마스킹 영역인 금속 도막층이 식각액에 함께 식각되지 않고 상기 기판을 장시간 보호할 수 있다. 따라서, 상기 기판에 형성하고자 하는 미세패턴을 깊은 깊이로 식각할 수 있다. 즉, 기판에 형성되는 미세패턴의 종횡비가 개선될 수 있다. 구체적으로, 미세패턴이 음각 패턴일 때, 음각 패턴의 폭 : 음각 패턴의 깊이는 1 : 0.1 내지 1 : 3일 수 있다. 이를 통해, 미세패턴이 형성된 상기 기판을 인쇄 공정에서의 클리쉐로 활용하는 경우, 미세패턴으로의 페이스트 충진이 용이하여 인쇄성을 향상할 수 있다.
또한, 미세패턴의 선이 정교하고 깔끔하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 기판을 클리쉐로 활용하는 경우, 정밀한 패턴을 형성할 수 있어, 인쇄전자에 활용 시 제품의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 기존에 사용했던 불산(HF)에 비해 취급이 용이하고 사용상 안전하여 공정상 이점이 있다.
한편, 상기 불화암모늄으로 기판을 식각할 경우, 시간에 따른 식각 깊이가 일정한 비율을 나타낸다. 즉, 시간에 따라 식각되는 깊이가 일정하여 쉽게 식각 깊이를 예측할 수 있다. 또한, 시간에 따라 식각되는 깊이가 깊어짐으로써, 충분한 깊이를 가지는 미세패턴을 확보할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 미세패턴 형성방법의 공정 흐름도이다.
도 2 내지 도 6은 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법의 공정 흐름도이다.
도 8 내지 도 12는 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 실시예1, 실시예2 및 비교예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 14는 비교예에 따라 형성된 미세패턴의 사진이다.
도 15는 실시예1에 따라 형성된 미세패턴의 사진이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 제1 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 상세하게 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 미세패턴 형성방법의 공정 흐름도이다. 도 2 내지 도 6은 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 설명하기 위한 도면들이다.
제1 실시예에 따른 미세패턴 형성방법(S600)은, 금속 도막층을 형성하는 단계(S610), 감광성 도막층을 형성하는 단계(S620), 감광성 도막층에 패턴을 형성하는 단계(S630), 금속 도막층을 식각하는 단계(S640) 및 미세패턴을 형성하는 단계(S650)를 포함한다.
먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 금속 도막층(200)을 형성하는 단계(S610)에서는 기판(100) 상에 금속을 증착하여 금속 도막층(200)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 기판(100)은 유리기판으로서 소다라임 유리를 사용하는 것이 바람직하다. 기판(100)의 두께는 필요에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다. 일예로 기판(100)에 새겨진 각종 모양의 패턴을 전사하기 위해 누르는 압력을 견딜 수 있도록 유리의 두께를 선택할 수 있다.
상기 기판(100) 상에 금속을 진공 증착하여 금속 도막층(200)을 형성한다. 상기 금속은 금속원소 또는 금속산화물로 구성된 금속재료를 포함할 수 있다. 이때, 금속원소는 티타늄, 몰리브덴, 크롬, 니켈, 텅스텐, 구리, 금 및 은으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 금속산화물은 산화크롬, 산화몰리브덴 및 산화텅스텐으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다. 한편, 필요에 따라 금속재료뿐만 아니라 일반적인 진공 박막 서퍼터 공정이 가능한 모든 재료가 사용될 수도 있다.
여기서, 진공 증착되는 금속 도막층(200)은 금속재료를 플라즈마 증착, e-빕 증착 또는 열 증착하여 형성된다. 이때 상압에서도 수행될 수 있는 플라즈마 증착을 제외하고는 진공에서 증착 작업이 이루어지는 것이 바람직하다. 증착은 높은 에너지를 가진 전자에 의해 플라즈마화된 질소나 산소이온이 금속을 때리거나 금속에 집중된 전자빔에 의한 열로 이루어진다.
이어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 감광성 도막층(300)을 형성하는 단계(S620)에서는 상기 금속 도막층(200) 상에 감광성 필름(dry film photoresist) 또는 포토레지스트를 코팅하여 감광성 도막층(300)을 형성한다. 이때, 일예로서 포토레지스트 코팅은 스핀코팅, 슬릿엔스핀 코팅, 슬릿코팅 또는 카필러리 코팅 중 어느 하나의 방법을 사용하여 코팅할 수 있다.
감광성 필름 또는 포토레지스트는 자외선(10) 또는 빛을 받는 경우 물질의 성질이 변화하는 고분자로서 물질의 구조변화에 의해 용매(현상액)에 녹지 않거나 반대로 쉽게 녹는다. 이때 포토레지스트는 자외선을 받은 부문이 쉽게 녹는 경우에는 포지티브 포토레지스트라 하고, 자외선을 받은 부문이 녹지 않는 경우에는 네가티브 포토레지스트라 한다.
포지티브 포토레지스트는 노볼락계 페놀수지를 감광제와 혼합함으로써 제조되고, 네가티브 포토레지스트는 합성고무와 감광제를 혼합함으로써 제조될 수 있다. 이때, 포지티브 포토레지스트의 경우에는 음각으로 패터닝하기 위해 사용되며 네가티브 포토레지스트의 경우에는 양각으로 패터닝하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에서는 포지티브 포토레지스트의 경우를 들어 설명하기로 하나 네가티브 포토레지스트의 경우에도 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한 사용가능하다.
상기 금속 도막층(200)을 형성하는 단계(S610)와 상기 감광성 도막층(300)을 형성하는 단계(S620) 이후에는 다음과 같은 노광 및 식각 공정을 거친다. 이는 도 4 내지 도 6에 따라 자세히 설명하기로 한다.
이어서, 도 4를 참조하면, 상기 감광성 도막층(300)에 패턴을 형성하는 단계(S630)를 거친다. 즉, 도 2 내지 도 3에 의해 금속 도막층(200) 및 감광성 도막층(300)이 형성된 후, 도 4에 도시된 바와 같이 자외선(10)을 감광성 도막층(300)에 조사하면 조사된 감광성 도막층(300)은 현상액에 의해 녹게 되어 패턴을 형성한다. 이때 포토레지스트의 선택적 자외선(10) 조사는 포토마스크에 의해 수행될 수 있다. 포토마스크는 자외선을 선택적으로 포토레지스트에 조사할 수 있도록 한다.
여기서, 포토레지스트의 조사(노광)는 포토레지스트의 감도에 따라 적당하게 조사하면 되므로 적절한 강도 및 파장대를 선택하여 조사한다. 일예로서 200 nm 내지 300 nm 범위의 파장을 사용할 수 있으며, 1 mW/cm2 내지 100 mW/cm2 의 강도 하에 2 초 내지 15 초 동안 노출시킬 수 있다.
포토마스크에 의해 선택적으로 조사된 포토레지스트를 현상액으로 현상하는 경우 용해도 차이에 의해 녹게 되어 패턴이 형성된다. 이때 사용되는 현상액은 염기계로서 KOH, NaOH 또는 TMAH(tetra methyl ammonium hydroxide) 등이 사용될 수 있다.
이어서, 도 5를 참조하면, 상기 금속 도막층(200)을 식각하는 단계(S640)에서는, 포토레지스트의 노광 및 현상에 의해 패턴이 형성된 경우 노광 및 현상에 따라 감광성 도막층(300)으로 마스킹되지 않은 부분의 금속 도막층(200)을 제1 식각액을 사용하여 식각한다.
상기 제1 식각액은 염산계 식각액을 포함한다. 구체적으로, 상기 금속 도막층(200)이 크롬 또는 산화크롬으로 형성된 경우에는 상기 제1 식각액으로서 질산, 세릭암모니움나이트레이트((NH4)2Ce(NO3)6)가 사용될 수 있다. 또한, 상기 금속 도막층(200)이 텅스텐 또는 산화텅스텐으로 형성된 경우에는 불산(HF)과 탈이온수가 혼합된 불산 수용액을 사용할 수 있다.
식각액에 의해 금속 도막층(200)이 식각된 경우 남아 있는 감광성 도막층(300)을 제거하고 기판(100)을 식각하거나 또는 감광성 도막층(300)을 남겨두고서 기판(100)을 식각할 수도 있다. 이는 선택적으로 수행할 수 있으며 감광성 도막층(300) 또는 금속 도막층(200)은 기판(100)이 식각된 후에는 모두 제거하는 단계를 수행한다.
이때, 기판(100)에 남아 있는 포토레지스트는 일예로 리워크케미칼(rework chemical)에 의해 제거될 수 있으며, 리워크케미칼은 LCD 컬러필터 공정에서 수율을 높이기 위해 일반적으로 쓰이는 포토레지스트 제거용 염기성 용매이다. NaOH 등에 아민계 첨가제, 황산화물, 계면활성제 등의 첨가물을 이용하여 식각효과를 높인 리워크케미칼을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 기판(100)에 남아 있는 금속 도막층(200)은 금속 식각시 사용된 식각액에 의해 제거될 수 있다.
이어서, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 미세패턴을 형성하는 단계(S650)에서는 제2 식각액을 이용하여 기판(100)을 식각할 수 있다. 구체적으로, 기판(100) 상에 형성된 비마스킹 영역(20)에 제2 식각액을 이용하여 식각할 수 있다. 이때, 상기 제2 식각액은 암모늄(NH4)을 포함한다. 더 구체적으로, 상기 제2 식각액은 불화암모늄(NH4F2)을 포함한다.
이러한 불화암모늄을 이용하여 상기 기판(100)을 식각할 경우, 상기 금속 도막층(200)이 불화암모늄에 대해 오래 견딜 수 있다. 즉, 상기 기판(100) 상의 마스킹 영역인 금속 도막층(200)이 식각액에 함께 식각되지 않고 상기 기판(100)을 장시간 보호할 수 있다. 따라서, 상기 기판(100)에 형성하고자 하는 미세패턴을 깊은 깊이로 식각할 수 있다. 즉, 기판(100)에 형성되는 미세패턴의 종횡비가 개선될 수 있다. 구체적으로, 도 6을 참조하면, 미세패턴이 음각 패턴일 때, 음각 패턴의 폭(W) : 음각 패턴의 깊이(D)는 1 : 0.1 내지 1 : 3일 수 있다. 이를 통해, 미세패턴이 형성된 상기 기판(100)을 인쇄 공정에서의 클리쉐로 활용하는 경우, 미세패턴으로의 페이스트 충진이 용이하여 인쇄성을 향상할 수 있다.
또한, 미세패턴의 선이 정교하고 깔끔하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 기판을 클리쉐로 활용하는 경우, 정밀한 패턴을 형성할 수 있어, 인쇄전자에 활용 시 제품의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 기존에 사용했던 불산(HF)에 비해 취급이 용이하고 사용상 안전하여 공정상 이점이 있다.
한편, 상기 불화암모늄으로 기판을 식각할 경우, 시간에 따라 식각되는 깊이가 일정하여 쉽게 식각 깊이를 예측할 수 있다. 따라서, 적절한 공정 조건으로 공정을 수행할 수 있다. 또한, 시간에 따라 식각되는 깊이가 깊어짐으로써, 충분한 깊이를 가지는 미세패턴을 확보할 수 있다.
그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 기판(100)을 식각하여 미세패턴을 형성하는 단계(S650)에서는 샌드블라스트 공정을 이용하여 습식식각하거나 물리적 힘으로 건식식각을 수행할 수 있다.
한편, 상기 미세패턴을 형성하는 단계(S650) 이후에, 상기 미세패턴이 형성된 기판(100) 상에 보호층(도시하지 않음, 이하 동일)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 보호층은 할로겐 원소를 포함할 수 있다.
이를 통해, 상기 기판(100)을 클리쉐로 활용하는 경우, 한 번의 인쇄 공정 후, 클리쉐의 표면을 닦아내 잔여 페이스트를 세정하는 공정이 필요한데, 이러한 세정 공정 시 상기 보호층을 통해 용이하게 세정할 수 있다.
상술한 미세패턴이 형성된 상기 기판을 클리쉐로 활용하여 음각 패턴에 전자재료를 충전한 후 롤러 등에 의해 압착 및 전사하여 필름 또는 기판에 전사함으로써 다양한 무늬의 패턴을 형성할 수 있다. 이때 전사되는 필름의 일예로서 스카트 폰의 지문방지 필름을 들 수 있으며, 전사되는 기판의 회로는 전자회로 배선 또는 전극이 될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따라 기판에 형성되는 양각은 대략 100 nm 내지 500 nm의 폭을 가지며, 음각인 경우에는 대략 5 ㎛까지 가능하다.
이하, 제2 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 제1 실시예와 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
제2 실시예에 다른 미세패턴 형성방법에서는 기판을 식각하여 미세패턴을 형성하는 단계(S650)를 포함하고, 이 단계에서는 상기 기판에 열(heat)을 가하는 공정이 더 추가될 수 있다. 즉, 상기 기판을 식각하여 미세패턴을 형성하는 단계(S650)가 고온에서 이루어짐으로써, 보다 빠른 시간 내에 미세패턴의 깊이를 깊게 식각할 수 있다. 즉, 공정의 속도를 향상시킬 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여, 제3 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 설명한다. 도 7은 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법의 공정 흐름도이다. 도 8 내지 도 12는 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 설명하기 위한 도면들이다.
제3 실시예에 따른 미세패턴 형성방법(S700)은, 감광성 도막층을 형성하는 단계(S710), 감광성 도막층에 패턴을 형성하는 단계(S720) 및 미세패턴을 형성하는 단계(S730)를 포함한다.
도 8을 참조하면, 상기 감광성 도막층을 형성하는 단계(S710)에서는, 기판(110) 상에 감광성 도막층(310)을 형성할 수 있다.
이어서, 도 9를 참조하면, 상기 감광성 도막층(310)에 패턴을 형성하는 단계(S720)에서는 감광성 도막층(310)에 포토마스크(30)를 이용하여 패턴을 형성할 수 있다.
여기서 포토마스크(30)는 유리기판(32) 및 상기 유리기판(32) 상에 위치하는 크롬차광부(34)를 포함한다. 즉, 이때 포토마스크(30)는 유리기판(32) 상에 도포된 크롬차광부(34)를 이용하여 실제 패터닝 하고자 하는 패턴의 실제 크기의 약 1 배 내지 1.5 배로 식각해 놓은 제품이다.
이러한 포토마스크(30)를 상기 감광성 도막층(310) 상에 위치시킬 수 있다.
이어서, 도 10을 참조하면, 상기 포토마스크(30) 및 상기 감광성 도막층(310)에 자외선(10)을 조사하여 감광성 도막층(310)에 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 감광성 도막층(310)을 마스킹 한 후, 감광성 도막층(310)을 식각할 수 있다.
이어서, 도 11을 참조하면, 상기 미세패턴을 형성하는 단계(S730)에서는, 기판(110)을 식각액을 이용하여 미세패턴을 형성한다. 이때, 상기 식각액은 암모늄(NH4)을 포함한다. 더 구체적으로, 상기 식각액은 불화암모늄(NH4F2)을 포함한다.
한편, 상기 미세패턴을 형성하는 단계(S730)에서는 상기 크롬차광부(34)를 포함하는 포토마스크(30)도 함께 상기 식각액에 노출시킬 수 있다. 즉, 상기 포토마스크(30)를 기판(110) 식각을 위한 마스크로 동시에 활용할 수 있다. 따라서, 상기 제1 실시예와 달리, 금속 도막층을 형성하거나, 금속 도막층을 식각하지 않고도, 상기 크롬차광부(34)를 마스크로 이용해 기판(110)을 식각할 수 있다. 따라서, 제조공정이 단순하고 빠르게 된다.
상기 제1 실시예, 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 통해 형성된 기판은 클리쉐로 활용할 수 있다. 이때, 상기 클리쉐는 음각 패턴을 포함하고, 상기 음각 패턴의 폭 : 음각 패턴의 깊이는 1 : 0.1 내지 1 : 3일 수 있다. 또한, 상기 패턴 상에 할로겐 원소를 포함하는 보호층을 더 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
소다라임 유리기판 상에 크롬을 진공 증착하여 금속 도막층을 형성하였다. 이러한 금속 도막층 상에 포토레지스트를 스핀코팅으로 코팅하여 감광성 도막층을 형성하였다. 감광성 도막층 상에 포토마스크를 위치시키고 노광 및 현상하여 감광성 도막층에 패턴을 형성하였다. 이후, 상기 감광성 도막층으로 마스킹되지 않은 부분의 금속 도막층을 질산을 이용하여 식각하였다. 그리고, 상기 금속 도막층으로 마스킹되지 않은 부분의 소다라임 유리기판을 불화암모늄(NH4F2)을 이용하여 식각하였다.
실시예 2
소다라임 유리기판을 식각할 때, 열을 가하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제작하였다.
비교예
소다라임 유리기판을 식각할 때, 불산(HF)을 이용하였다는 점을 제외하고는, 실시예1과 동일한 방법으로 제작하였다.
실시예 1, 실시예 2 및 비교예를 비교하기 위한 그래프 및 사진을 도 13 내지 도 15에 나타내었다. 도 13은 실시예1, 실시예2 및 비교예를 설명하기 위한 그래프이다. 도 14는 비교예에 따라 형성된 미세패턴의 사진이다. 도 15는 실시예1에 따라 형성된 미세패턴의 사진이다.
도 13을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2는 시간에 따른 식각 깊이가 일정한 비율을 나타낸다. 즉, 시간에 따라 식각되는 깊이가 깊어짐으로써, 충분한 깊이를 가지는 미세패턴을 확보할 수 있다. 특히, 열을 가하여 식각을 실시한 실시예 2의 경우 실시예 1에 비해 빠른 속도로 식각할 수 있어 공정 시간에 이점이 있음을 알 수 있다.
이에 비해, 비교예에서는 시간에 따라 식각 깊이가 깊어지다가 일정 시간에 도달하면 식각 깊이가 더 이상 깊어지지 않는다. 따라서, 원하는 깊이의 미세패턴을 확보하기 어려움을 알 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 실시예 1을 통해 형성된 미세패턴은 비교예를 통해 형성된 미세패턴에 비해 미세 가시 없이 깔끔하고 정교한 패턴을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 자외선
20 : 비마스킹 영역
30 : 포토마스크
100 : 기판
200 : 금속 도막층
300 : 감광성 도막층

Claims (26)

  1. 기판 상에 금속을 증착하여 금속 도막층을 형성하는 단계;
    상기 금속 도막층 상에 감광성 도막층을 형성하는 단계;
    상기 감광성 도막층에 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 단계;
    상기 금속 도막층을 제1 식각액을 이용하여 식각하는 단계; 및
    상기 기판을 제2 식각액을 이용하여 식각하여 미세패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 식각액은 암모늄(NH4)을 포함하고,
    상기 미세패턴을 형성하는 단계에서는 상기 기판에 열(heat)을 가하는 미세패턴 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 식각액은 불화암모늄(NH4F2)을 포함하는 미세패턴 형성방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속은 금속원소 또는 금속 산화물을 포함하는 미세패턴 형성방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금속원소는,
    티타늄, 몰리브덴, 크롬, 니켈, 텅스텐, 구리, 금 및 은으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 미세패턴 형성방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 금속 산화물은,
    산화크롬, 산화몰리브덴 및 산화텅스텐으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 미세패턴 형성방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 도막층을 형성하는 단계는,
    플라즈마 증착, e-빕 증착 및 열 증착으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 이루어지는 미세패턴 형성방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 도막층을 형성하는 단계는,
    스핀코팅, 슬릿엔스핀 코팅, 슬릿코팅 및 카필러리 코팅으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 이루어지는 미세패턴 형성방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 도막층은 감광성 필름 또는 포토레지스트를 포함하는 미세패턴 형성방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 포토레지스트는,
    포지티브(positive) 또는 네가티브(negative) 포토레지스트인 미세패턴 형성방법.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 미세패턴은 음각 패턴을 포함하고,
    상기 음각 패턴의 폭 : 음각 패턴의 깊이는 1 : 0.1 내지 1 : 3인 미세패턴 형성방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 유리를 포함하는 미세패턴 형성방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 미세패턴을 형성하는 단계 이후에,
    상기 기판 상에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 미세패턴 형성방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보호층은 할로겐 원소를 포함하는 미세패턴 형성방법.
  15. 기판 상에 감광성 도막층을 형성하는 단계;
    상기 감광성 도막층에 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 기판을 식각액을 이용하여 미세패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 식각액은 암모늄(NH4)을 포함하며,
    상기 포토마스크는
    유리기판; 및
    상기 유리기판 상에 위치하는 크롬차광부를 포함하고,
    상기 미세패턴을 형성하는 단계에서는 상기 기판에 열(heat)을 가하는 미세패턴 형성방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 식각액은 불화암모늄(NH4F2)을 포함하는 미세패턴 형성방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 미세패턴을 형성하는 단계에서는,
    상기 기판 및 상기 기판 상에 위치하는 상기 포토마스크를 상기 식각액에 노출시키는 미세패턴 형성방법.
  18. 삭제
  19. 제15항에 있어서,
    상기 미세패턴은 음각 패턴을 포함하고,
    상기 음각 패턴의 폭 : 음각 패턴의 깊이는 1 : 0.1 내지 1 : 3인 미세패턴 형성방법.
  20. 상기 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 클리쉐.
  21. 상기 제15항 내지 제17항 및 제19항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 클리쉐.
  22. 상기 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 클리쉐는
    음각 패턴을 포함하는 베이스기판을 포함하고,
    상기 음각 패턴의 폭 : 음각 패턴의 깊이는 1 : 0.1 내지 1 : 3인 클리쉐.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 베이스기판은 유리를 포함하는 클리쉐.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 패턴 상에 보호층을 더 포함하는 클리쉐.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 보호층은 할로겐 원소를 포함하는 클리쉐.
  26. 상기 제15항 내지 제17항 및 제19항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 클리쉐는,
    음각 패턴을 포함하는 베이스기판을 포함하고,
    상기 음각 패턴의 폭 : 음각 패턴의 깊이는 1 : 0.1 내지 1 : 3인 클리쉐.
KR1020120025553A 2012-03-13 2012-03-13 미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐 KR101226914B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120025553A KR101226914B1 (ko) 2012-03-13 2012-03-13 미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120025553A KR101226914B1 (ko) 2012-03-13 2012-03-13 미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101226914B1 true KR101226914B1 (ko) 2013-01-29

Family

ID=47842692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120025553A KR101226914B1 (ko) 2012-03-13 2012-03-13 미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101226914B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160065656A (ko) * 2014-12-01 2016-06-09 주식회사 엘지화학 오프셋 인쇄용 클리쉐 및 이의 제조방법
EP3343591A4 (en) * 2015-08-26 2019-05-01 LG Chem, Ltd. OFFSET CLICHED PRODUCTION METHOD, AND OFFSET CLIPS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080033108A (ko) * 2006-10-12 2008-04-16 호야 가부시키가이샤 포토마스크의 제조 방법
KR20090119358A (ko) * 2008-05-16 2009-11-19 엘지디스플레이 주식회사 클리체 형성방법 및 이를 포함하는 레지스트 패턴 인쇄장치
KR20100069934A (ko) * 2008-12-17 2010-06-25 삼성전자주식회사 몰드의 제조 방법 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 제조 방법
KR20100096650A (ko) * 2009-02-25 2010-09-02 주식회사 에스앤에스텍 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080033108A (ko) * 2006-10-12 2008-04-16 호야 가부시키가이샤 포토마스크의 제조 방법
KR20090119358A (ko) * 2008-05-16 2009-11-19 엘지디스플레이 주식회사 클리체 형성방법 및 이를 포함하는 레지스트 패턴 인쇄장치
KR20100069934A (ko) * 2008-12-17 2010-06-25 삼성전자주식회사 몰드의 제조 방법 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 제조 방법
KR20100096650A (ko) * 2009-02-25 2010-09-02 주식회사 에스앤에스텍 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160065656A (ko) * 2014-12-01 2016-06-09 주식회사 엘지화학 오프셋 인쇄용 클리쉐 및 이의 제조방법
KR101676120B1 (ko) 2014-12-01 2016-11-14 주식회사 엘지화학 오프셋 인쇄용 클리쉐 및 이의 제조방법
EP3343591A4 (en) * 2015-08-26 2019-05-01 LG Chem, Ltd. OFFSET CLICHED PRODUCTION METHOD, AND OFFSET CLIPS
US10696081B2 (en) 2015-08-26 2020-06-30 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing cliché for offset printing, and cliché for offset printing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7913382B2 (en) Patterned printing plates and processes for printing electrical elements
KR100988437B1 (ko) 네가티브 포토레지스트를 이용한 유리 또는 금속 식각방법 및 이를 이용한 클리쉐의 제조방법
JP5638463B2 (ja) パターン転写方法
CN107168010B (zh) 光刻掩膜版的制造方法
WO2012108464A1 (ja) エッチングマスク付基材及びその製造方法
TWI663038B (zh) 導電材料之壓印微影方法及壓印微影之印模與壓印微影之設備
KR101226914B1 (ko) 미세패턴 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 클리쉐
KR101196677B1 (ko) 미세패턴 형성방법
KR20140096863A (ko) 그래핀 패턴 형성 방법
CN110820023A (zh) 超精密微结构散热片的制备方法
KR101391807B1 (ko) 잉크젯 프린팅과 나노 임프린팅을 이용한 패턴 형성 방법
KR101250411B1 (ko) 액정표시장치용 고정밀 인쇄판 및 그의 제조 방법
CN104105352B (zh) 一种铝蚀刻柔性线路板的制造方法
KR101211735B1 (ko) 액정표시장치용 고정세 인쇄판 및 그의 제조 방법
JP2005310406A (ja) 除去版、有機ｅｌ表示装置の製造方法、及び、有機ｅｌ表示装置の製造装置
JP5162854B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP6358488B2 (ja) オフセット印刷用クリシェの製造方法及びオフセット印刷用クリシェ
KR20130142739A (ko) 박판금속가공품의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 박판금속가공품
JP2007059668A (ja) 半導体装置の製造方法
KR101211721B1 (ko) 액정표시장치용 고정밀 인쇄판 및 그의 제조 방법
KR101250422B1 (ko) 액정표시장치용 고정밀 인쇄판 및 그의 제조 방법
KR20110048605A (ko) 액정표시장치용 클리체 및 그 제조방법
KR20140145341A (ko) 도금 프로세스를 이용한 그라비어 미세 선폭 가공 방법 및 이에 의해 미세 패턴이 형성된 그라비어 인쇄 제판 롤
TWI568326B (zh) 導電配線的製作方法
KR101159681B1 (ko) 이머젼 리소그라피를 이용한 반도체 소자 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160120

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee