KR101240319B1 - 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치 - Google Patents

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이재종
최기봉
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    • 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
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping

Abstract

본 발명은 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 롤러 형태의 스탬프와 필름형태의 스탬프로 구성된 이중스탬프를 이용하여 임프린트 리소그래피 공정에서 나노/마이크로 하이브리드 3차원 미세 형상 제작이 가능한 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치에 관한 것이다.

Description

이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치{Roll imprint method and apparatus with dual stamp}
본 발명은 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 롤러 형태의 스탬프와 필름형태의 스탬프로 구성된 이중스탬프를 이용하여 임프린트 리소그래피 공정에서 나노/마이크로 하이브리드 3차원 미세 형상 제작이 가능한 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체의 제조 공정에서는 실리콘(Silicon)과 유리(Glass) 등의 기판에 마스크(Mask) 또는 스탬프(Stamp)의 형상을 전사시켜 대량으로 마이크로미터 혹은 나노미터 크기의 미세한 형상이 제작된다.
상기 방법 중 마스크 또는 스탬프의 형상을 전사시키는 방법에 있어서, 마스크를 사용하는 포토 리소그래피(Photo Lithography)는 레지스트(Resist)가 도포된 기판 위에 마스크를 정렬하여 위치시킨 후 빛을 조사하여 레지스트를 경화시킨다.
스탬프를 사용하는 임프린트 리소그래피(Imprint Lithography)는 레지스트가 도포된 기판 위에 스탬프를 정렬하여 위치시킨 후, 스탬프와 기판이 밀착된 상태에서 가압을 한 후 가열하거나 빛을 조사하는 등의 방법을 이용하여 레지스트를 경화시킨다.
포토 리소그래피는 그 특성상 2차원 패턴에 대한 전사가 가능하지만, 임프린트 리소그래피의 경우에는 스탬프의 형상에 따라 다양한 3차원 패턴의 전사가 가능하다.
그러나 스탬프 제작방법의 한계로 인해 3차원 스탬프를 제작하기에는 여전히 많은 어려움이 있다.
도 1은 일반적인 임프린트 리소그래피 방법으로, 먼저 기판(10) 위에 레지스트(20)가 도포되고, 스탬프(30)가 접촉된 후 가압 및 가열 혹은 가압 및 자외선 조사가 이루어지면 스탬프(30)의 패턴이 레지스트(20)에 전사된다. 이 때, 가열 또는 자외선 조사는 도포된 레지스트(20)의 특성에 따라 선택 가능하다.
도 2는 서로 다른 두 개의 스탬프(30)를 이용한 임프린트 리소그래피 방법에 관한 것이다. 일예로 마이크로미터 크기의 패턴이 새겨진 제1스탬프(31)와 나노미터 크기의 패턴이 새겨진 제2스탬프(32)를 레지스트(20)가 도포된 기판(10)위에 접촉하여 가압 및 가열 혹은 가압 및 자외선 조사를 수행하게 되면, 두 개의 스탬프(30)에 의한 조합으로 얻어지는 형상이 레지스트에 전사된다.
그러나 이러한 방법은 모두 평면에 기반을 둔 방법이므로 폴리카보네이트(PC), PDMS(Pplydimethylsiloxane), PMMA(Polymethylmethacrylate) 등의 유연기판을 다루고자 하는 경우, 또는 대량생산을 수행하고자 하는 경우에 많은 어려움이 따르게 되며, 상기 제1스탬프와 제2스탬프 사이, 또는 제2스탬프와 레지스트 사이에 갇혀진 공기가 임프린트 과정에서 압축이 되므로 이를 최소화 할 필요가 있다.
상기 유연기판을 이용한 임프린트 공정에서는 표면적이 넓은 경우에도 일정한 압력이 가해질 수 있도록 두 개의 롤러 사이로 유연기판이 통과하도록 함으로써 패턴을 전사시키는 롤 임프린트 장치가 사용될 수 있다.
등록특허 10-0784826의 롤스탬프를 이용한 나노임프린팅 리소그래피장치와 같이 평면 기판을 이용한 롤 임프린트 장치도 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 유연기판을 위한 롤 임프린트 장치(40)도 있다.
도 3에 도시된 롤 임프린트 장치(40)는 상기 유연기판이 롤러스탬프(42)와 지지롤러(43) 사이를 통과하면서 가압이 이루어지고, 도 3과 같이 롤러스탬프(42)에 존재하는 패턴이 유연기판(41)에 전사된다.
따라서 재질의 특성상 롤 형태로 말아서 사용 가능하며, 대량생산이 가능하다는 장점을 갖는 유연기판을 이용할 수 있으며, 3차원 미세 형상 제작이 가능한 롤 임프린트 장치의 개발이 필요하다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 롤러 형태의 스탬프와 필름형태의 스탬프로 구성된 이중스탬프를 이용함으로써, 임프린트 리소그래피 공정에서 나노/마이크로 하이브리드 3차원 미세 형상 제작이 가능한 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 3차원 스탬프 제작의 한계점을 극복함과 동시에 2차원 기반의 스탬프를 활용함으로써, 비교적 용이한 방법으로 3차원 임프린트 리소그래피를 수행할 수 있으며, 평면기판 및 유연기판에 모두 적용 가능하고, 연속공정 및 대량공정이 가능한 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치는 임프린트 리소그래피 공정을 통해 기판(100) 위에 미세 구조물이 형성되는 롤 임프린트 장치에 있어서, 기판(100): 회전 가능하게 설치되어 일부 외주면이 상기 기판(100)에 수직한 방향으로 상기 기판(100)을 가압하는 롤러스탬프(210)와, 유연한 재질의 필름으로 제작되며 상기 유연기판(120)에 전사될 패턴이 형성된 유연스탬프(220)와, 상기 유연스탬프(220)가 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 기판(100) 사이로 이동되도록 상기 유연스탬프(220)를 공급 및 회수시키는 유연스탬프 공급롤(221) 및 유연스탬프 회수롤(222)을 포함하여 형성되는 스탬프부(200); 상기 롤러스탬프(210)와 상기 기판(100) 및 유연스탬프(220)를 사이에 두고 마주하도록 위치하며, 상기 롤러스탬프(210)에 의해 상기 기판(100)에 가해지는 가압력에 반대되는 방향으로 상기 기판(100) 및 유연스탬프(220)를 지지하고, 상기 기판(100)을 경화시키는 경화부(300); 를 포함하여 형성되되, 상기 롤러스탬프(210)에는 외주면을 따라 패턴이 형성되어 상기 롤러스탬프(210) 및 유연스탬프(220)가 중첩되어 형성되는 패턴의 형상이 상기 기판(100) 또는 상기 기판(100) 위에 도포된 레지스트(500)에 전사되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 롤러스탬프(210)에 형성되는 패턴의 단면적이 상기 유연스탬프(220)에 형성되는 패턴의 단면적보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 기판(100)이 유연한 필름 재질로 제작되는 유연기판(120)이며, 상기 유연기판(120)이 상기 경화부(300) 및 상기 유연스탬프(220) 사이로 이동되도록 상기 유연기판(120)을 공급 및 회수시키는 유연기판 공급롤(121) 및 유연기판 회수롤(122)을 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 경화부(300)가 상기 롤러스탬프(210)가 회전되는 방향과 반대되는 방향으로 회전되도록 롤 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 유연스탬프(220) 및 유연기판(120)의 이동이 용이하도록 상기 롤러스탬프(210)와 상기 유연스탬프 공급롤(221), 상기 롤러스탬프(210)와 상기 유연스탬프 회수롤(222), 상기 경화부(300)와 상기 유연기판 공급롤(121), 상기 경화부(300)와 상기 유연기판 회수롤(122) 사이에 가이드롤(230)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 기판(100)이 평평하게 형성되는 평면기판(110)이며, 상기 평면기판(110)이 상기 경화부(300)에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 유연스탬프(220)의 이동이 용이하도록 상기 롤러스탬프(210)와 상기 유연스탬프 공급롤(221), 상기 롤러스탬프(210)와 상기 유연스탬프 회수롤(222) 사이에 가이드롤(230)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 경화부(300)가 상기 기판(100)을 가열하는 가열장치(310)를 포함하여 형성되며, 상기 가열장치(310)에 의해 가열된 기판(100)을 냉각시키는 냉각장치(330)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 경화부(300)가 자외선 조사장치(320)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치는 롤러 형태의 스탬프와 필름형태의 스탬프로 구성된 이중스탬프를 이용함으로써, 임프린트 리소그래피 공정에서 다양한 조합의 나노/마이크로 하이브리드 3차원 미세 형상을 제작할 수 있으며, 종래의 일반적인 스탬프 제작 기술 및 임프린트 리소그래피 장비를 활용하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치는 3차원 스탬프 제작의 한계점을 극복함과 동시에 2차원 기반의 스탬프를 활용함으로써, 비교적 용이한 방법으로 3차원 임프린트 리소그래피를 수행할 수 있으며, 평면기판 및 유연기판에 모두 적용 가능하고, 연속공정 및 대량공정이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치는 필름형태의 스탬프에 형성된 패턴의 전사길이를 연장시키는 것이 가능함에 따라, 고효율 광학소자 및 접촉 면적이 넓은 고효율 에너지 소자와 같은 다양한 제품의 제작에 이용될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치는 가압부에 가열장치 및 조사장치를 내장함에 따라, 경화성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 2차원 임프린트 리소그래피 방법을 나타낸 개념도.
도 2는 이중스탬프를 이용한 3차원 임프린트 리소그래피 방법을 나타낸 개념도.
도 3은 종래의 롤 임프린트 장치를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 유연기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 유연기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 개략도.
도6은 본 발명에 따른 유연기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 평면기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치를 나타낸 개략도.
도 8은 도 7의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치에서 패턴이 전사되는 부분을 확대시킨 확대도.
도 9는 본 발명에 따른 평면기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 평면기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 개략도.
이하, 본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 유연기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치를 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 유연기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 개략도이며, 도6은 본 발명에 따른 유연기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명에 따른 평면기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치를 나타낸 개략도이며, 도 8은 도 7의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치에서 패턴이 전사되는 부분을 확대시킨 확대도이고, 도 9는 본 발명에 따른 평면기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 개략도이며, 도 10은 본 발명에 따른 평면기판을 이용하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 임프린트 리소그래피 공정을 통해 기판(100) 위에 3차원 형상의 미세 구조물이 형성되는 롤 임프린트 장치에 관한 것으로, 크게 기판(100), 스탬프부(200), 경화부(300)를 포함하여 형성된다.
상기 스탬프부(200)는 회전 가능하게 설치되어 일부 외주면이 상기 기판(100)에 수직한 방향으로 상기 기판(100)을 가압하는 롤러스탬프(210)와, 유연한 재질의 필름으로 제작되며 상기 유연기판(120)에 전사될 패턴이 형성된 유연스탬프(220)와, 상기 유연스탬프(220)가 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 기판(100) 사이로 이동되도록 상기 유연스탬프(220)를 공급 및 회수시키는 유연스탬프 공급롤(221) 및 유연스탬프 회수롤(222)을 포함하여 형성된다.
상기 경화부(300)는 상기 롤러스탬프(210)와 상기 기판(100) 및 유연스탬프(220)를 사이에 두고 마주하도록 위치하며, 상기 롤러스탬프(210)에 의해 상기 기판(100)에 가해지는 가압력에 반대되는 방향으로 상기 기판(100) 및 유연스탬프(220)를 지지하고, 상기 기판(100)을 경화시키는 역할을 한다.
특히, 본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 롤러스탬프(210)에는 외주면을 따라 패턴이 형성되어 상기 롤러스탬프(210) 및 유연스탬프(220)가 중첩되어 형성되는 패턴의 형상이 상기 기판(100) 또는 상기 기판(100) 위에 도포된 레지스트(500)에 전사되는 것을 특징으로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 유연스탬프(220)가 중첩되어 형성되는 패턴이 상기 기판(100)과 맞닿은 부분에서 전사된다.
이 때, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 롤러스탬프(210)의 회전과 상기 유연스탬프(220)의 이동에 의해 상기 롤러스탬프(210), 유연스탬프(220) 및 상기 기판(100) 사이에 접촉이 일어나게 되고, 동시에 상기 롤러스탬프(210) 및 유연스탬프(220)가 밀착됨으로써 상기 유연스탬프(220)에 국소적인 변형이 발생된다.
이에 따라, 상기 유연스탬프(220)에는 상기 기판(100) 위에 도포되어 있던 레지스트(500)가 충진되며, 경화를 거쳐 패턴이 형성될 수 있다.
<실시 예 1>
도 4에 도시된 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 기판(100)이 폴리카보네이트, PDMS, PMMA와 같은 유연한 필름 재질로 제작되는 유연기판(120)이 적용되는 실시 예로, 상기 유연기판(120)이 상기 경화부(300) 및 상기 유연스탬프(220) 사이로 이동되도록 상기 유연기판(120)을 공급 및 회수시키는 유연기판 공급롤(121) 및 유연기판 회수롤(122)을 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 경화부(300)는 상기 롤러스탬프(210)가 회전되는 방향과 반대되는 방향으로 회전되도록 롤 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 유연스탬프(220) 및 유연기판(120)의 이동이 용이하도록 상기 롤러스탬프(210)와 상기 유연스탬프 공급롤(221), 상기 롤러스탬프(210)와 상기 유연스탬프 회수롤(222), 상기 경화부(300)와 상기 유연기판 공급롤(121), 상기 경화부(300)와 상기 유연기판 회수롤(122) 사이에 가이드롤(230)이 더 구비될 수 있다.
도 4를 참고로 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)를 설명하면,
먼저, 상기 유연스탬프(220)는 상기 유연스탬프 공급롤(221)의 회전에 의해 상기 가이드롤(230)의 안내를 받아 상기 롤러스탬프(210)를 지나 상기 유연스탬프 회수롤(222)까지 이동된다.
동시에, 상기 유연기판(120)은 상기 유연기판 공급롤(121)의 회전에 의해 상기 가이드롤(230)의 안내를 받아 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 유연스탬프(220)와 상기 경화부(300) 사이를 지나게 되고, 상기 유연기판 회수롤(122)까지 이동된다.
이 때, 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 경화부(300)는 서로 반대되는 방향으로 가압 또는 지지하여 상기 유연기판(120) 및 유연스탬프(220)가 사이 공간에 밀착되며 이동될 수 있도록 하고, 이에 따라 상기 유연스탬프(220)의 패턴이 상기 유연기판(120) 또는 유연기판(120)에 도포된 레지스트(500)에 전사될 수 있다.
<실시 예 2>
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 경화부(300)가 상기 기판(100)을 가열하는 가열장치(310) 및 냉각장치(330)를 포함하여 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 유연스탬프(220)의 패턴은 상기 유연기판(120) 자체에 패터닝 되는 것이 일반적이며, 상기 가열장치(310)에 의해 가열된 상기 경화부(300)에 의해 상기 유연기판(120)이 유리화온도 이상으로 가열되고, 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 경화부(300)에 의해 가압된 후, 냉각장치(330)에 의해 냉각됨으로써, 패턴전사가 완료될 수 있다.
<실시 예 3>
또 다른 실시 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 경화부(300)가 자외선 조사장치(320)를 포함하여 될 수도 있다.
이 경우, 상기 유연기판(120)에는 레지스트(500)가 도포되고, 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 경화부(300)에 의해 상기 유연기판(120) 및 상기 유연스탬프(220)가 서로 밀착되어 가압된 후, 가압된 영역에 조사된 자외선에 의해 상기 레지스트(500)가 경화됨에 따라 패턴전사가 이루어질 수 있다.
<실시 예 4>
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 기판(100)이 실리콘과 유리 등의 재질로 평평하게 형성되는 평면기판(110)이며, 상기 평면기판(110)이 상기 경화부(300)에 고정될 수 있다.
상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 유연스탬프(220)의 이동이 용이하도록 상기 롤러스탬프(210)와 상기 유연스탬프 공급롤(221), 상기 롤러스탬프(210)와 상기 유연스탬프 회수롤(222) 사이에 가이드롤(230)이 더 구비될 수도 있다.
도 7(a) 및 도 7(b)은 상기 롤러스탬프(210)가 상기 평면기판(110)의 일측에서 타측으로 회전함과 동시에 직선이동하며, 상기 평면기판(110)을 연속적으로 가압하는 과정을 나타낸 것이다.
특히, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 롤러스탬프(210)의 전, 후에 위치한 가이드롤(230)이 상기 롤러스탬프(210)를 따라 함께 이동하여 상기 롤러스탬프(210)의 회전과 동시에 상기 유연스탬프(220)도 순차적으로 상기 기판(100)에 밀착될 수 있다.
<실시 예 5>
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 경화부(300)가 상기 기판(100)을 가열하는 가열장치(310) 및 냉각장치(330)를 포함하여 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 유연스탬프(220)의 패턴은 상기 평면기판(110) 자체에 패터닝 되는 것이 일반적이며, 상기 가열장치(310)에 의해 가열된 상기 경화부(300)에 의해 상기 평면기판(110)이 유리화온도 이상으로 가열되고, 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 경화부(300)에 의해 가압된 후, 냉각장치(330)에 의해 냉각됨으로써, 패턴전사가 완료될 수 있다.
<실시 예 6>
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 경화부(300)가 자외선 조사장치(320)를 포함하여 될 수도 있다.
이 경우, 상기 평면기판(110)에는 레지스트(500)가 도포되고, 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 경화부(300)에 의해 상기 평면기판(110) 및 상기 유연스탬프(220)가 서로 밀착되어 가압된 후, 가압된 영역에 조사된 자외선에 의해 상기 레지스트(500)가 경화됨에 따라 패턴전사가 이루어질 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 유연스탬프(220)가 중첩되어 형성되는 패턴이 상기 평면기판(110)과 맞닿은 부분에서 전사되는데, 상기 롤러스탬프(210)의 회전과 상기 유연스탬프(220)의 이동에 의해 상기 롤러스탬프(210), 유연스탬프(220) 및 상기 기판(100) 사이에 접촉이 일어나게 되고, 동시에 상기 롤러스탬프(210) 및 유연스탬프(220)가 밀착됨으로써 상기 유연스탬프(220)에 국소적인 변형이 발생된다.
이에 따라, 상기 유연스탬프(220)에는 상기 평면기판(110) 위에 도포되어 있던 레지스트(500)가 충진되며, 경화를 거쳐 패턴이 형성될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 8에서 도시된 바와 같이, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 롤러스탬프(210)에 형성되는 패턴의 단면적이 상기 유연스탬프(220)에 형성되는 패턴의 단면적보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 롤러스탬프(210)는 알루미늄, 스테인리스 스틸과 같은 재질의 원통형 금속으로 제작될 수 있으며, 상기 유연스탬프(220)는 유연한 필름 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는 상기 롤러스탬프(210)의 외주면에 형성된 패턴에 상기 유연스탬프(220)의 패턴이 중첩되어 3차원의 미세 형상을 제작하는 것이 더욱 용이해질 수 있다.
상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)를 이용한 임프린트 방법의 예를 들면 아래와 같다.
상기 롤러스탬프(210)는 범용 기계가공기술을 이용하여 수백 마이크로미터 수준의 오목한 렌즈 형상아 원통형 금속 표면에 제작되고, 유연스탬프(220)는 전자빔 리소그래피 및 나노임프린트 리소그래피 등을 이용하여 수십 나노미터 수준의 미세한 돌기 형상을 얇은 필름에 제작한 후 도 4 또는 도 7과 같이 장착되어 패턴 전사를 수행하게 되는데, 이를 통해 기판(100) 위에는 수십 나노미터 수준의 미세한 돌기 형상으로 덮여 있는 패턴이 전사될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치는 롤러 형태의 스탬프와 필름형태의 유연스탬프로 구성된 이중스탬프를 이용함으로써, 임프린트 리소그래피 공정에서 다양한 조합의 나노/마이크로 하이브리드 3차원 미세 형상을 제작할 수 있고, 종래의 일반적인 스탬프 제작 기술 및 임프린트 리소그래피 장비를 활용할 수 있으며, 연속공정 및 대량공정이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치는 필름형태의 스탬프에 형성된 패턴의 전사길이를 연장시키는 것이 가능함에 따라, 고효율 광학소자 및 접촉 면적이 넓은 고효율 에너지 소자와 같은 다양한 제품의 제작에 이용될 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치
100 : 기판
110 : 평면기판 120 : 유연기판
121 : 유연기판 공급롤 122 : 유연기판 회수롤
200 : 스탬프부
210 : 롤러스탬프 220 : 유연스탬프
221 : 유연스탬프 공급롤 222 : 유연스탬프 회수롤
230 : 가이드롤
300 : 경화부
310 : 가열장치 320 : 자외선 조사장치
330 : 냉각장치

Claims (9)

  1. 임프린트 리소그래피 공정을 통해 기판(100) 위에 나노 및 마이크로 패턴이 복합된 3차원의 미세 형상을 제작하는 롤 임프린트 장치에 있어서,
    평면기판(110) 및 유연기판(120) 중 어느 하나인 기판(100):
    회전 가능하게 설치되어 일부 외주면이 상기 기판(100)에 수직한 방향으로 상기 기판(100)을 가압하는 롤러스탬프(210)와, 유연한 재질의 필름으로 제작되며 상기 기판(100)에 전사될 패턴이 형성된 유연스탬프(220)와, 상기 유연스탬프(220)가 상기 롤러스탬프(210) 및 상기 기판(100) 사이로 이동되도록 상기 유연스탬프(220)를 공급 및 회수시키는 유연스탬프 공급롤(221) 및 유연스탬프 회수롤(222)을 포함하여 형성되는 스탬프부(200);
    상기 롤러스탬프(210)와 상기 기판(100) 및 유연스탬프(220)를 사이에 두고 마주하도록 위치하며, 상기 롤러스탬프(210)에 의해 상기 기판(100)에 가해지는 가압력에 반대되는 방향으로 상기 기판(100) 및 유연스탬프(220)를 지지하고, 상기 기판(100)을 경화시키는 경화부(300); 를 포함하여 형성되되,
    상기 롤러스탬프(210)에는 외주면을 따라 패턴이 형성되고,
    상기 롤러스탬프(210)의 패턴 및 상기 유연스탬프(220)의 패턴이 중첩되어 형성되는 3차원의 미세 패턴의 형상이 상기 기판(100) 또는 상기 기판(100) 위에 도포된 레지스트(500)에 전사되며,
    상기 롤러스탬프(210)에 형성되는 패턴의 단면적이 상기 유연스탬프(220)에 형성되는 패턴의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는
    상기 기판(100)이 유연한 필름 재질로 제작되는 유연기판(120)이며,
    상기 유연기판(120)이 상기 경화부(300) 및 상기 유연스탬프(220) 사이로 이동되도록 상기 유연기판(120)을 공급 및 회수시키는 유연기판 공급롤(121) 및 유연기판 회수롤(122)을 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는
    상기 경화부(300)가 상기 롤러스탬프(210)가 회전되는 방향과 반대되는 방향으로 회전되도록 롤 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는
    상기 기판(100)이 평평하게 형성되는 평면기판(110)이며,
    상기 평면기판(110)이 상기 경화부(300)에 고정되는 것을 특징으로 하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항, 3항, 4항 및 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는
    상기 경화부(300)가 상기 기판(100)을 가열하는 가열장치(310)를 포함하여 형성되며,
    상기 가열장치(310)에 의해 가열된 기판(100)을 냉각시키는 냉각장치(330)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치.
  9. 제 1항, 3항, 4항 및 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치(1)는
    상기 경화부(300)가 자외선 조사장치(320)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이중스탬프에 의한 롤 임프린트 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101005584B1 (ko) 2009-12-21 2011-01-05 한국기계연구원 임프린트장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10748793B1 (en) 2019-02-13 2020-08-18 X Display Company Technology Limited Printing component arrays with different orientations
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