KR101249933B1 - Micro-Nano Hybrid Patterned Stamp Using Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography and Method of Manufacturing for the Same - Google Patents

Micro-Nano Hybrid Patterned Stamp Using Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography and Method of Manufacturing for the Same Download PDF

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Abstract

본 발명은 감광성 금속-유기물 전구체의 열처리에 의해 패턴의 선폭 및 깊이 변경이 용이한 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 및 그 제조방법에 관한 것으로, ㎛ 또는 ㎚ 크기 단위로 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계, 패턴이 형성된 기판에 감광성 금속-유기물 전구체를 도포하는 단계, 몰드로 기판에 도포된 감광성 금속-유기물 전구체를 가압하여, 감광성 금속-유기물 전구체층을 형성하는 단계, 감광성 금속-유기물 전구체층에서 건식 또는 습식 식각으로 몰드를 제거하는 단계, 감광성 금속-유기물 전구체층을 건식 또는 습식 식각하여, 기판 영역과 패턴 영역을 평탄화하는 단계, 패턴 영역에 매립된 금속-유기물 전구체층을 열처리하여, 패턴 영역에 ㎚ 크기 단위의 금속산화박막 패턴이 형성된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 취득하는 단계, 폴리머로 이루어진 스탬프용 기판을 제공하는 단계, 스탬프용 기판 상부에 자외선 경화 수지(UV Curable Resin)를 증착 또는 코팅하는 단계, 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용해 자외선 경화 수지(UV Curable Resin) 상부에 다단 스탬프(Multi-Level Stamp)를 형성하여 마이크로-나노 하이브리드 스탬프를 취득하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a micro-nano hybrid stamp and a method of manufacturing the same using a micro patterned stamp for imprint lithography in which the line width and depth of the pattern can be easily changed by heat treatment of the photosensitive metal-organic precursor. Providing a substrate on which a pattern is formed in units of nm size, applying a photosensitive metal-organic precursor to the patterned substrate, and pressing the photosensitive metal-organic precursor applied to the substrate with a mold to form a photosensitive metal-organic precursor layer. Forming, removing the mold by dry or wet etching in the photosensitive metal-organic precursor layer, by dry or wet etching the photosensitive metal-organic precursor layer, planarizing the substrate region and the pattern region, buried in the pattern region Heat-treating the metal-organic precursor layer, so that the metal in the pattern region Acquiring a micro patterned stamp for imprint lithography in which a thin film pattern is formed; providing a substrate for a stamp made of polymer; depositing or coating an ultraviolet curable resin on an upper portion of the stamp substrate And obtaining a micro-nano hybrid stamp by forming a multi-level stamp on the UV curable resin using a micro patterned stamp for imprint lithography. .

Description

임프린트용 마이크로 스탬프를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 및 그 제조방법{Micro-Nano Hybrid Patterned Stamp Using Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography and Method of Manufacturing for the Same}Micro-Nano Hybrid Patterned Stamp Using Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography and Method of Manufacturing for the Same}

본 발명은 반도체 소자의 패터닝 방법 및 이를 이용한 반도체 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감광성 금속-유기물 전구체의 열처리에 의해 패턴의 선폭 및 깊이 변경이 용이한 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for patterning a semiconductor device and a semiconductor device using the same. More particularly, a micro patterned stamp for imprint lithography in which a line width and depth of a pattern can be easily changed by heat treatment of a photosensitive metal-organic precursor. The present invention relates to a micro-nano hybrid stamp and a method of manufacturing the same.

일반적으로, ㎚ 단위 크기의 패턴과 ㎛ 단위 크기의 패턴이 혼재된 마이크로-나노 하이브리드 스탬프를 제조하기 위해서는 전자빔 리소그래피(E-Beam Lithography) 또는 포토리소그래피(Photolithography)를 이용하여 레지스트(Resist)를 패터닝한 후, 식각 공정을 이용해 기판을 식각하여 스탬프를 제조한다. 또한, 다단 패턴(Multi Level Pattern)을 형성하기 위해서는 고분자를 패터닝하고 식각 또는 리프트 오프(Lift-Off) 공정을 반복적으로 실시해야 한다.In general, in order to manufacture a micro-nano hybrid stamp in which a pattern of nm size and a pattern of μm size are mixed, a resist is patterned using electron beam lithography or photolithography. Subsequently, the substrate is etched using an etching process to prepare a stamp. In addition, in order to form a multi-level pattern (multi level pattern), the polymer must be patterned and subjected to an etching or lift-off process repeatedly.

이에 따라, 한국공개특허 제 10-2006-0110706호에서는 반도체 소자 제조시 긴 파장대의 광원을 이용하는 리소그래피 기술로 미세한 피치의 패턴들을 형성하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 포토리소그래피(Photolithography) 또는 전자빔 리소그래피(E-Beam Lithography)는 전자빔 조사나 노광을 통해 한 층의 패터닝만 가능함으로 다단 패턴(Multi Level Pattern)을 포함하는 스탬프 제조 시 반복적인 패터닝 공정이 필요하다. 또한, 반도체 소자의 집적도가 높아질수록 마이크로 또는 나노 크기의 미세 패턴을 형성하기 위해 파장이 짧은 광원을 이용하는 노광기술이 요구된다. 따라서, 다단 패턴(Multi Level Pattern) 형성을 위한 공정시간과 공정비용 부담이 높다.Accordingly, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0110706 discloses a method of forming patterns of fine pitch by lithography using a light source of a long wavelength when manufacturing a semiconductor device. However, photolithography or E-Beam lithography requires only one layer of patterning through electron beam irradiation or exposure, and thus requires repeated patterning when manufacturing a stamp including a multi-level pattern. . In addition, as the degree of integration of semiconductor devices increases, an exposure technique using a light source having a short wavelength is required in order to form micro or nano-sized fine patterns. Therefore, process time and process cost burden for forming a multi-level pattern is high.

또한, 한국공개특허 제 10-1994-0006692호는 포토리소그래피 공정을 이용해 반도체 소자의 전극 및 배선을 형성하고, 반도체 소자의 집적도를 향상시키는 반도체 장치 제조 방법을 개시한다. 그러나 이 방법은 마이크로 또는 나노 크기의 패턴이 많아지고, 복잡해 질수록 더 많은 패터닝 및 후속 공정이 필요하며, 이로 인해 공정비용이 증가하게 된다. 그러나 일반적인 리소그래피 공정에서 단일층의 패터닝 및 그 구조물을 공정에 이용하는 경우에는 공정 단계를 줄이는데 한계가 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1994-0006692 discloses a semiconductor device manufacturing method for forming electrodes and wirings of a semiconductor element by using a photolithography process and improving the degree of integration of the semiconductor element. However, this method requires more micro- or nano-scale patterns, and the more complex, the more patterning and subsequent processing, which increases the cost of the process. However, in the general lithography process, when the single layer patterning and the structure are used in the process, there are limitations in reducing the process steps.

또한, 한국등록특허 제 10-0520488호는 나노 스탬프에 분기되어 형성된 나노 패턴 구조가 임프린팅을 위해 높은 압력이 인가되어 변형되거나 마멸되는 것을 방지할 수 있는 나노 스탬프 및 제조방법에 관한 기술을 개시한다. 그러나 이 방법은 스탬프 패턴 구조의 선폭 또는 깊이의 변경이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, 스탬프의 선폭 또는 깊이를 변경하기 위해서는 고가의 스탬프를 다시 제조해야 하기 때문에 공정비용이 증가하게 된다.In addition, Korean Patent No. 10-0520488 discloses a technique for a nano stamp and a manufacturing method which can prevent the nano pattern structure formed by branching to the nano stamp is prevented from being deformed or worn by applying a high pressure for imprinting. . However, this method has a problem that it is difficult to change the line width or depth of the stamp pattern structure. Therefore, in order to change the line width or depth of the stamp, an expensive stamp must be manufactured again, thereby increasing the process cost.

본 발명은 위에서 서술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, ㎚ 단위 크기의 패턴과 ㎛ 단위 크기의 패턴이 혼재된 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(Micro-Nano Hybrid Patterned Stamp) 제조 시 전자빔 리소그래피(E-Beam Lithography) 또는 포토리소그래피(Photolithography)를 이용하지 않아 제조 공정을 간소화하고 제조 비용을 낮출 수 있는 임프린트용 마이크로 스탬프를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-described problems, E-Beam Lithography in the manufacture of a micro-Nano Hybrid Patterned Stamp in which a pattern of nm unit size and a pattern of μm unit size are mixed Another object of the present invention is to provide a micro-nano hybrid stamp using an imprint micro stamp and a method of manufacturing the same, which can simplify the manufacturing process and lower the manufacturing cost by not using photolithography.

나아가, 다단 패턴(Multi Level Pattern)이 형성된 임프린트용 스탬프의 패턴 선폭, 깊이 또는 형상의 변경이 용이하고, 패턴 선폭, 깊이 또는 형상의 변경을 위해 스탬프의 추가 제작이 불필요한 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.Furthermore, it is easy to change the pattern line width, depth, or shape of the imprint stamp in which the multi level pattern is formed, and the micro stamp for imprint, which does not require additional production of the stamp to change the pattern line width, depth, or shape. It is an object of the present invention to provide a micro-nano hybrid stamp using a Stamp for Imprint Lithography and a method of manufacturing the same.

위에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 및 그 제조방법은 ㎛ 또는 ㎚ 크기 단위로 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계, 패턴이 형성된 기판에 감광성 금속-유기물 전구체를 도포하는 단계, 몰드로 기판에 도포된 감광성 금속-유기물 전구체를 가압하여, 감광성 금속-유기물 전구체층을 형성하는 단계, 감광성 금속-유기물 전구체층에서 건식 또는 습식 식각으로 몰드를 제거하는 단계, 감광성 금속-유기물 전구체층을 건식 또는 습식 식각하여, 기판 영역과 패턴 영역을 평탄화하는 단계, 패턴 영역에 매립된 금속-유기물 전구체층을 열처리하여, 패턴 영역에 ㎚ 크기 단위의 금속산화박막 패턴이 형성된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 취득하는 단계, 폴리머로 이루어진 스탬프용 기판을 제공하는 단계, 스탬프용 기판 상부에 자외선 경화 수지(UV Curable Resin)를 증착 또는 코팅하는 단계, 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용해 자외선 경화 수지(UV Curable Resin) 상부에 다단 스탬프(Multi-Level Stamp)를 형성하여 마이크로-나노 하이브리드 스탬프를 취득하는 단계를 포함한다.According to the present invention, a micro-nano hybrid stamp and a method of manufacturing the same according to the present invention provide a substrate on which a pattern is formed in units of μm or nm, and applying a photosensitive metal-organic precursor to the substrate on which the pattern is formed. Pressing the photosensitive metal-organic precursor applied to the substrate with a mold to form a photosensitive metal-organic precursor layer, removing the mold by dry or wet etching from the photosensitive metal-organic precursor layer, the photosensitive metal-organic precursor Etching the layer by dry or wet etching to planarize the substrate region and the pattern region, and heat treating the metal-organic precursor layer embedded in the pattern region to form a metal oxide thin film pattern having a size of nm in the pattern region. Acquire Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography Providing a substrate for a stamp, depositing or coating an UV curable resin on top of the stamp substrate, UV curable resin using a micro patterned stamp for imprint lithography Forming a multi-level stamp on top to obtain a micro-nano hybrid stamp.

나아가, 마이크로-나노 하이브리드 스탬프는 무기물(Inorganic), 금속산화물(Metal oxide), 절연물질 또는 폴리머(Polymer) 중 어느 하나 이상으로 이루어진 스탬프용 기판, 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 임프린트 리소그래피 공정에 의해 음각 또는 양각으로 형성된 다단 패턴(Multi Level Pattern)을 포함한다.Further, the micro-nano hybrid stamp may be formed of a stamp substrate made of at least one of an inorganic material, a metal oxide, an insulating material, or a polymer, and a micro patterned stamp for imprint lithography. It includes a multi-level pattern formed in an intaglio or embossed by the imprint lithography process used.

위에서 서술한 바와 같이 본 발명은 감광성 금속-유기물 전구체층을 건식 또는 습식 식각하여, 기판 영역과 패턴 영역을 평탄화하고, 패턴 영역에 매립된 금속-유기물 전구체층을 열처리하여, 패턴 영역에 ㎚ 크기 단위의 금속산화박막 패턴이 형성된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 제조함으로써, 전자빔 리소그래피(E-Beam Lithography) 또는 포토리소그래피(Photolithography)를 이용하지 않아 제조 공정을 간소화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.As described above, in the present invention, the photosensitive metal-organic precursor layer may be dry or wet etched to planarize the substrate region and the pattern region, and the metal-organic precursor layer embedded in the pattern region may be heat-treated to form a nm unit in the pattern region. Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography with Metal Oxide Thin Film Patterns-Simplifies the manufacturing process and reduces manufacturing costs by eliminating E-Beam Lithography or Photolithography can do.

나아가, 본 발명은 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)에 형성되는 다단 패턴(Multi Level Pattern)의 선폭, 깊이 또는 형상을 감광성 금속-유기물 전구체층의 열처리만으로 용이하게 변형시킬 수 있다. 따라서, 스탬프의 선폭, 깊이 또는 형상의 변형을 원할 경우, 스탬프의 추가 제조가 불필요하다.Furthermore, the present invention can easily modify the line width, depth or shape of a multi-level pattern formed on a micro patterned stamp for imprint lithography only by heat treatment of the photosensitive metal-organic precursor layer. Thus, if a deformation of the line width, depth or shape of the stamp is desired, further manufacture of the stamp is unnecessary.

도 1a 내지 도 1j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프의 제조방법을 설명하는 단면도이다.1A to 1J are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a micro-nano hybrid stamp using a micro patterned stamp for imprint lithography according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예 들을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle of definition.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1a 내지 도 1j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프의 제조방법을 설명하는 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프의 제조방법은 ㎛ 또는 ㎚ 크기 단위로 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계(s101), 패턴이 형성된 기판에 감광성 금속-유기물 전구체를 도포하는 단계(s102), 몰드로 기판에 도포된 감광성 금속-유기물 전구체를 가압하여, 감광성 금속-유기물 전구체층을 형성하는 단계(s103), 감광성 금속-유기물 전구체층에서 건식 또는 습식 식각으로 몰드를 제거하는 단계(s104), 감광성 금속-유기물 전구체층을 건식 또는 습식 식각하여, 기판 영역과 패턴 영역을 평탄화하는 단계(s105), 패턴 영역에 매립된 금속-유기물 전구체층을 열처리하여, 패턴 영역에 ㎚ 크기 단위의 금속산화박막 패턴이 형성된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 취득하는 단계(s106), 폴리머로 이루어진 스탬프용 기판을 제공하는 단계(s107), 스탬프용 기판 상부에 자외선 경화 수지(UV Curable Resin)를 증착 또는 코팅하는 단계(s108), 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용해 자외선 경화 수지(UV Curable Resin) 상부에 다단 스탬프(Multi-Level Stamp)를 형성하여 마이크로-나노 하이브리드 스탬프를 취득하는 단계(s109)를 포함한다.1A to 1J are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a micro-nano hybrid stamp using a micro patterned stamp for imprint lithography according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, a method of manufacturing a micro-nano hybrid stamp using a micro patterned stamp for imprint lithography according to the present invention includes providing a substrate on which a pattern is formed in units of μm or nm (s101). Applying the photosensitive metal-organic precursor to the formed substrate (s102), pressing the photosensitive metal-organic precursor applied to the substrate with a mold to form a photosensitive metal-organic precursor layer (s103), and the photosensitive metal-organic Removing the mold from the precursor layer by dry or wet etching (s104), by dry or wet etching the photosensitive metal-organic precursor layer to planarize the substrate region and the pattern region (s105), the metal embedded in the pattern region- Heat-treating the organic precursor layer to form a metal oxide thin film pattern having a nm size unit in the pattern region. (S106) obtaining a micro patterned stamp for imprint lithography, providing a substrate for a stamp made of a polymer (s107), depositing or coating an ultraviolet curable resin (UV curable resin) on the substrate for a stamp ( s108), obtaining a micro-nano hybrid stamp by forming a multi-level stamp on the UV curable resin using a micro patterned stamp for imprint lithography (s109). It includes.

도 1a에 도시된 바와 같이, ㎛ 또는 ㎚ 크기 단위로 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계(s101)는 다단 패턴이 형성된 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), SiC, GaN, 실리카, 사파이어, 석영, 유리 기판 중 어느 하나의 기판을 제공하는 단계다. 다단 패턴(A)이 형성된 기판(101)은 마이크로-나노 하이브리드 스탬프의 패턴형성을 위한 다단 스탬프로써, 폴리디메틸실록산(PolyDiMethylSiloxane, PDMS), 폴리우레탄 아크릴레이트 (PolyUrethane Acrylate, PUA), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PolyTetraFluoroEthylene, PTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 (Ethylene TetraFluoroEthylene, ETFE) 또는 퍼플로로알킬 아크릴레이트 (PerFluoroalkyl Acrylate, PFA) 등의 고분자로 복제하여 사용할 수 있다. 기판(101)에 형성된 다단 패턴(A)의 깊이는 서로 상이하거나 동일하고, 패턴 형상 또한 상이하거나 동일할 수 있다.As shown in FIG. 1A, the step (s101) of providing a substrate on which a pattern is formed in units of μm or nm is performed by using silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), gallium phosphorus (GaP), and gallium arsenide having a multi-stage pattern. It is a step of providing any one of (GaAsP), SiC, GaN, silica, sapphire, quartz, a glass substrate. The substrate 101 on which the multi-stage pattern (A) is formed is a multi-stage stamp for pattern formation of a micro-nano hybrid stamp, and includes polydimethylsiloxane (PDMS), polyurethane acrylate (polyurethane acrylate), and polytetrafluoro It can be used by replicating with a polymer such as ethylene (PolyTetraFluoroEthylene, PTFE), ethylene tetrafluoroethylene (Ethylene TetraFluoroEthylene, ETFE) or perfluoroalkyl acrylate (PFA). The depths of the multi-stage pattern A formed on the substrate 101 may be different or the same, and the pattern shape may also be different or the same.

도 1b에 도시된 바와 같이, 패턴이 형성된 기판에 감광성 금속-유기물 전구체를 도포하는 단계(s102)는 다단 패턴(A)의 영역이 매립되도록 감광성 금속-유기물 전구체(102)를 도포한다. 감광성 금속-유기물 전구체(102)는 코팅 또는 증착방법으로 다단으로 이루어진 패턴(A) 영역이 매립되도록 형성할 수 있다.As shown in FIG. 1B, in the step of applying the photosensitive metal-organic precursor to the patterned substrate (s102), the photosensitive metal-organic precursor 102 is applied so that the region of the multi-stage pattern A is embedded. The photosensitive metal-organic precursor 102 may be formed such that a pattern (A) region consisting of multiple stages is embedded by a coating or deposition method.

감광성 금속-유기물 전구체(102)는 리튬(Li), 베릴륨(Be), 붕소(B), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 규소(Si), 인듐(In), 황(S), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 비소(As), 셀레늄(Se), 루비듐(Rb), 스트론튬(Sr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 인듐(In), 주석(Sn), 텔루륨(Te), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 가돌리늄(Gd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 납(Pb), 비스무스(Bi), 폴로늄(Po) 또는 우라늄(U)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속 원소를 포함하는 것을 특징으로 한다. The photosensitive metal-organic precursor 102 includes lithium (Li), beryllium (Be), boron (B), sodium (Na), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), indium (In), sulfur (S), potassium (K), calcium (Ca), scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), selenium (Se), rubidium (Rb), strontium (Sr), yttrium (Y), Zirconium (Zr), Niobium (Nb), Molybdenum (Mo), Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Indium (In), Tin (Sn), Tellurium (Te), Antimony (Sb), Barium (Ba) ), Lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), gadolinium (Gd), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), iridium (Ir) ), Lead (Pb), bismuth (Bi), polonium (Po) or uranium (U) is characterized in that it comprises any one metal element selected from the group consisting of.

또한, 에틸헥사노에이트(Ethylhexanoate), 아세틸아세토네이트(Acetylacetonate), 디알킬디티오카바메이트(Dialkyldithiocarbamates), 카르복실산(Carboxylic Acids), 카르복실레이트(Carboxylates), 피리딘(Pyridine), 디아민(Diamines), 아르신(Arsines), 디아르신(Diarsines), 포스핀(Phosphines), 디포스핀(Diphosphines), 부톡사이드(Butoxide), 이소프로팍사이드(Isopropoxide), 에톡사이드(Ethoxide), 클로라이드(Chloride), 아세테이트(Acetate), 카르보닐(Carbonyl), 카르보네이트(Carbonate), 하이드록사이드(Hydroxide), 아레네스(Arenas), 베타-디케토네이트(Beta-Diketonate), 2-니트로벤잘디하이드(2-Nitrobenzaldehyde) 또는 아세테이트 디하이드레이트(Acetate Dihydrate) 중 어느 하나 이상의 유기물 리간드로 이루어진 것을 특징으로 한다.Ethylhexanoate, Acetylacetonate, Dialkyldithiocarbamates, Carboxylic Acids, Carboxylates, Pyridine, Diamines ), Arsines, Diarsines, Phosphines, Diphosphines, Butoxide, Butopropoxide, Isopropoxide, Ethoxide, Chloride Acetate, Carbonyl, Carbonate, Hydroxide, Arenas, Beta-Diketonate, 2-Nitrobenzaldihydrate (Acetate) 2-Nitrobenzaldehyde) or acetate dihydrate (Acetate Dihydrate) is characterized by consisting of at least one organic ligand.

나아가, 감광성 금속-유기물 전구체(102)는 에틸헥사노에이트(Ethylhexanoate), 아세틸아세토네이트(Acetylacetonate), 디알킬디티오카바메이트(Dialkyldithiocarbamates), 카르복실산(Carboxylic Acids), 카르복실레이트(Carboxylates), 피리딘(Pyridine), 디아민(Diamines), 아르신(Arsines), 디아르신(Diarsines), 포스핀(Phosphines), 디포스핀(Diphosphines), 부톡사이드(Butoxide), 이소프로팍사이드(Isopropoxide), 에톡사이드(Ethoxide), 클로라이드(Chloride), 아세테이트(Acetate), 카르보닐(Carbonyl), 카르보네이트(Carbonate), 하이드록사이드(Hydroxide), 아레네스(Arenas), 베타-디케토네이트(Beta-Diketonate), 2-니트로벤잘디하이드(2-Nitrobenzaldehyde) 또는 아세테이트 디하이드레이트(Acetate Dihydrate) 중 어느 하나 이상의 유기물 리간드로 이루어진 것을 특징으로 한다.Further, the photosensitive metal-organic precursor 102 is ethylhexanoate, acetylacetonate, dialkyldithiocarbamates, carboxylic acids, carboxylates. Pyridine, Diamines, Arsines, Diarsines, Phosphines, Diphosphines, Butoxide, Butoxide, Isopropoxide, Ethoxy Ethoxide, Chloride, Acetate, Carbonyl, Carbonate, Hydroxide, Arenas, Beta-Diketonate ), 2-nitrobenzaldihydride (2-Nitrobenzaldehyde) or acetate dihydrate (Acetate Dihydrate) is characterized by consisting of at least one organic ligand.

아울러, 감광성 금속-유기물 전구체(102)는 헥산, 4-메틸-2-펜타논(4-Methyl-2-Pentanone), 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 디메틸설폭사이드(DiMethyl SulfOxide: DMSO), 디메틸포름아마이드(DiMethylFormamide: DMF), N-메틸피롤리돈, 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란(TetraHydroFuran: THF), 테칸, 노난, 옥탄, 헵탄, 펜탄 또는 2-메톡시에탄올(E-Methoxyethanol)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 용매를 이용해 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the photosensitive metal-organic precursor 102 may be selected from hexane, 4-methyl-2-pentanone, ketone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, water, methanol, ethanol, propanol, Isopropanol, butanol, pentanol, hexanol, dimethyl sulfoxide (DiMethyl Sulf Oxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone, acetone, acetonitrile, tetrahydrofuran (THF), Tecan, nonane, octane, heptane, pentane or 2-methoxyethanol (E-Methoxyethanol) is characterized in that it is produced using at least one solvent selected from the group consisting of.

도 1c에 도시된 바와 같이, 몰드로 기판에 도포된 감광성 금속-유기물 전구체를 가압하여, 감광성 금속-유기물 전구체층을 형성하는 단계(s103)는 패턴이 형성되지 않은 평면 몰드를 이용해 도 1d의 s102 단계에서 패턴(A) 영역이 매립되도록 도포한 감광 금속-유기물 전구체(102)를 가압한다. 이때, 감광 금속-유기물 전구체(102)는 압력에 의해 감광 금속-유기물 전구체층이 된다.As shown in FIG. 1C, the step (s103) of pressing the photosensitive metal-organic precursor applied to the substrate with a mold to form the photosensitive metal-organic precursor layer is performed by using the flat mold without the pattern formed thereon, s102 of FIG. 1D. In the step, the photosensitive metal-organic precursor 102 coated to fill the pattern A region is pressed. At this time, the photosensitive metal-organic precursor 102 becomes a photosensitive metal-organic precursor layer by pressure.

도 1d에 도시된 바와 같이, 감광성 금속-유기물 전구체층에서 건식 또는 습식 식각으로 몰드를 제거하는 단계(s104)는 도 1c의 s103 단계에서 형성된 감광 금속-유기물 전구체층을 건식 식각(Dry Etching)한다. 건식 식각(Dry Etching)은 Cl2, HBr, HCl, SF6, CF4, CHF3, NF3 또는 CFCs(ChloroFluoroCarbons)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 가스를 사용하며, N2, Ar 또는 He 중 하나 이상의 불활성 가스를 더 포함하여 식각할 수 있다. 또한, 감광성 금속-유기물 전구체(102)의 식각률에 따라 습식 식각으로 식각을 실시할 수 있다. 이때, 도 1c의 s103 단계에서 감광 금속-유기물 전구체층의 형성을 위한 몰드(103)는 제거된다.As shown in FIG. 1D, removing the mold by dry or wet etching in the photosensitive metal-organic precursor layer (S104) is dry etching the photosensitive metal-organic precursor layer formed in step s103 of FIG. 1C. . Dry etching uses one or more gases selected from the group consisting of Cl 2 , HBr, HCl, SF 6 , CF 4 , CHF 3 , NF 3 or CFCs (ChloroFluoroCarbons), one of N 2 , Ar or He The above inert gas may be further included for etching. In addition, the etching may be performed by wet etching according to the etching rate of the photosensitive metal-organic precursor 102. At this time, in step s103 of FIG. 1c, the mold 103 for forming the photosensitive metal-organic precursor layer is removed.

도 1e에 도시된 바와 같이, 감광성 금속-유기물 전구체층을 건식 또는 습식 식각하여, 기판 영역과 패턴 영역을 평탄화하는 단계(s105)는 도 1d의 s104 단계에서 몰드(103)를 제거한 후 잔존하는 감광성 금속-유기물 전구체(102)를 건식 식각으로 식각한다. 건식 식각은 도 1d의 s105 단계에서 설명한 가스를 이용한다. 또한, 감광성 금속-유기물 전구체(102)의 식각률에 따라 습식 식각으로 식각을 실시할 수 있다.As shown in FIG. 1E, the step (s105) of flattening the substrate region and the pattern region by dry or wet etching the photosensitive metal-organic precursor layer may be performed after removing the mold 103 in step s104 of FIG. 1d. The metal-organic precursor 102 is etched by dry etching. Dry etching uses the gas described in step S105 of FIG. 1D. In addition, the etching may be performed by wet etching according to the etching rate of the photosensitive metal-organic precursor 102.

감광성 금속-유기물 전구체(102)를 식각함으로써, 다단으로 형성된 패턴(A) 영역은 감광성 금속-유기물 전구체(102)로 채워지고, 패턴(A) 영역 이외의 영역은 기판(101)이 노출되어 평탄화를 이루게 된다.By etching the photosensitive metal-organic precursor 102, the pattern A region formed in multiple stages is filled with the photosensitive metal-organic precursor 102, and the region other than the pattern A region is exposed and planarized. Will be achieved.

도 1f에 도시된 바와 같이, 패턴 영역에 매립된 금속-유기물 전구체층을 열처리하여, 패턴 영역에 ㎚ 크기 단위의 금속산화박막 패턴이 형성된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 취득하는 단계(s106)는 도 1e의 s105 단계에서 패턴(A) 영역을 채우는 감광성 금속-유기물 전구체(102)를 열처리함으로써, 금속산화박막(104)이 형성된 금속산화박막 패턴을 제조함과 동시에 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 취득한다. 이때, 열처리는 50℃~800℃의 온도 범위 내에서 이루어지며, 5초~5시간 동안 가열하는 것을 특징으로 한다. As shown in FIG. 1F, the metal-organic precursor layer embedded in the pattern region is heat-treated to obtain a Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography in which a metal oxide thin film pattern having a nm size unit is formed in the pattern region. In step s106, the photosensitive metal-organic precursor 102 filling the pattern A region is heat-treated in step s105 of FIG. 1E, thereby producing a metal oxide thin film pattern on which the metal oxide thin film 104 is formed, and at the same time, the microstructure for imprinting. Acquire a stamp (Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography). At this time, the heat treatment is made in the temperature range of 50 ℃ ~ 800 ℃, it is characterized in that for 5 seconds to 5 hours to heat.

금속산화박막(104)이 형성된 패턴(A) 영역 내의 감광성 금속-유기물 전구체(102)는 위에서 설명한 온도 범위와 가열 시간 범위 내에서 가열조건을 가변적으로 설정함으로써, 감광성 금속-유기물 전구체(102)의 선폭, 깊이 또는 형상을 변형하고 조절할 수 있다. 패턴(A) 영역 내부의 감광성 금속-유기물 전구체(102)를 열처리만으로 변형시킬 수 있음으로써, 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조를 위한 ㎛ 또는 ㎚ 크기 단위의 패턴이 혼재된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 취득할 수 있다.The photosensitive metal-organic precursor 102 in the region of the pattern A on which the metal oxide thin film 104 is formed is variably set in heating conditions within the above-described temperature range and the heating time range, whereby the photosensitive metal-organic precursor 102 Line width, depth or shape can be modified and adjusted. Since the photosensitive metal-organic precursor 102 inside the pattern (A) region can be deformed only by heat treatment, a micro patterned stamp including a pattern of a micrometer or nm size unit for manufacturing a micro-nano hybrid stamp is mixed. for Imprint Lithography).

도 1a 내지 도 1f에서 설명한 s101 단계 내지 s106 단계를 통해 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 제조함으로써, 다단 패턴(Multi Level Pattern)의 선폭, 깊이 또는 형상을 감광성 금속-유기물 전구체층의 열처리만으로 용이하게 변형시킬 수 있다. 또한, 스탬프의 선폭, 깊이 또는 형상의 변형을 원할 경우, 스탬프의 추가 제조가 불필요하다. 또한, 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조를 위한 ㎛ 또는 ㎚ 크기 단위의 패턴이 혼재된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)제조를 위해 전자빔 리소그래피(E-Beam Lithography) 또는 포토리소그래피(Photolithography)를 이용하지 않아 제조 공정을 간소화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.By forming a micro patterned stamp for imprint lithography through the steps s101 to s106 described with reference to FIGS. 1a to 1f, the line width, depth, or shape of the multi-level pattern is formed on the photosensitive metal-organic precursor layer. It can be easily deformed only by heat treatment. In addition, further modification of the stamp is unnecessary if a deformation of the line width, depth or shape of the stamp is desired. In addition, E-Beam Lithography or Photolithography may be used to manufacture a micro patterned stamp for imprint lithography, in which a pattern of μm or nm size is mixed for manufacturing a micro-nano hybrid stamp. It can be used to simplify the manufacturing process and reduce manufacturing costs.

도 1g에 도시된 바와 같이, 폴리머로 이루어진 스탬프용 기판을 제공하는 단계(s107)는 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조를 위해 폴리머(Polymer)로 이루어진 스탬프용 기판(105)을 준비한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 스탬프용 기판(105)으로 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), SiC, GaN, 실리카, 사파이어, 석영, 유리 기판 중 어느 하나로 이루어진 스탬프용 기판(105), 절연체로 이루어진 스탬프용 기판(105)을 사용할 수 있다.As shown in FIG. 1G, providing a stamping substrate made of a polymer (s107) prepares a stamping substrate 105 made of a polymer for manufacturing a micro-nano hybrid stamp. The present invention is not limited thereto, and the stamping substrate 105 may include silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), gallium arsenide (GaAsP), SiC, GaN, silica, sapphire, quartz, and glass. A stamp substrate 105 made of any one of the substrates and a stamp substrate 105 made of an insulator can be used.

도 1h에 도시된 바와 같이, 스탬프용 기판 상부에 자외선 경화 수지(UV Curable Resin)를 증착 또는 코팅하는 단계(s108)는 자외선 경화 수지(106)를 열 증착(Thermal Evaportor), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD), 물리기상증착(Physical Vapor Deposition; PVD), 스퍼터링(Sputtering) 또는 스핀 코팅(Spin Coating) 중 어느 하나의 방식으로 증착 또는 코팅한다.As shown in Figure 1h, the step (s108) of depositing or coating an ultraviolet curable resin (UV Curable Resin) on the substrate for the stamp is thermal vapor deposition (Thermal Evaportor), chemical vapor deposition (Chemical) Vapor Deposition (CVD), Physical Vapor Deposition (PVD), sputtering (Sputtering) or spin coating (Spin Coating) by any one of the methods of deposition or coating.

도 1i와 도 1j에 도시된 바와 같이, 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용해 자외선 경화 수지(UV Curable Resin) 상부에 다단 스탬프(Multi-Level Stamp)를 형성하여 마이크로-나노 하이브리드 스탬프를 취득하는 단계(s109)는 도 1a 내지 도 1f에서 설명한 s101 단계 내지 s106 단계에 의해 제조된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)(100)를 이용한 임프린트 리소그래피(Imprint Lithography)방식으로 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(107)를 제조한다.As shown in FIGS. 1I and 1J, a micro-nano hybrid is formed by forming a multi-level stamp on top of an UV curable resin using a micro patterned stamp for imprint lithography. Acquiring the stamp (s109) is an imprint lithography method using a micro patterned stamp for imprint lithography 100 manufactured by the steps s101 to s106 described in FIGS. 1a to 1f. The micro-nano hybrid stamp 107 is manufactured.

s109 단계에서 제조된 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(107)는 도 1f의 s106 단계에서 감광성 금속-유기물 전구체(102)를 열처리함으로써, 형성된 금속산화박막 패턴과 임프린트용 마이크로 스탬프(100)에 형성된 패턴이 혼재되어 있다.In the micro-nano hybrid stamp 107 manufactured in step s109, the metal oxide thin film pattern formed by heat-treating the photosensitive metal-organic precursor 102 in step s106 of FIG. 1F and the pattern formed on the micro stamp 100 for imprint are mixed. It is.

임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(107) 제조를 위해 1a 내지 도 1j의 s101 단계 내지 s109 단계를 실시함으로써, 다단 패턴(Multi Level Pattern)의 선폭, 깊이 또는 형상을 감광성 금속-유기물 전구체층의 열처리만으로 용이하게 변형시킬 수 있다. 따라서, 스탬프의 선폭, 깊이 또는 형상의 변형을 원할 경우, 스탬프의 추가 제조가 불필요하다.  Line width and depth of a multi-level pattern by performing steps s101 to s109 of 1a to 1j to manufacture a micro-nano hybrid stamp 107 using a micro patterned stamp for imprint lithography. Alternatively, the shape can be easily deformed only by heat treatment of the photosensitive metal-organic precursor layer. Thus, if a deformation of the line width, depth or shape of the stamp is desired, further manufacture of the stamp is unnecessary.

또한, 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)(100) 및 이를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(107)의 다단 패턴 형성을 위해 전자빔 리소그래피(E-Beam Lithography) 또는 포토리소그래피(Photolithography)를 이용하지 않아 제조 공정을 간소화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.Also, E-Beam Lithography or Photolithography is used to form a multi-stage pattern of the micro patterned stamp for imprint lithography 100 and the micro-nano hybrid stamp 107 using the same. This simplifies the manufacturing process and reduces manufacturing costs.

또한, 본 발명은 도 1f의 s106 단계 후, 금속산화박막 패턴의 형상, 선폭 및 깊이 중 하나 이상을 변화시키기 위해 금속산화박막 패턴을 가열 또는 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 금속산화박막 패턴의 열처리는 50℃~800℃ 온도에서 5초~5시간 동안 이루어질 수 있으며, 플라즈마 처리는 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 1초~5시간 동안 조사하여 이루어질 수 있다.The present invention may further include heating or plasma treating the metal oxide thin film pattern to change one or more of the shape, line width, and depth of the metal oxide thin film pattern after step s106 of FIG. 1F. At this time, the heat treatment of the metal oxide thin film pattern may be performed for 5 seconds to 5 hours at a temperature of 50 ℃ ~ 800 ℃, plasma treatment is any one of microwave (microwave), X-ray, gamma rays or ultraviolet rays for 1 second to 5 hours. Can be done by irradiation.

1a 내지 도 1j의 s101 단계 내지 s109 단계에 의해 제조된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(107)는 도 1j를 참조하여 설명할 수 있다. 본 발명에 따른 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(107)는 무기물(Inorganic), 금속산화물(Metal oxide), 절연물질 또는 폴리머(Polymer)로 이루어진 스탬프용 기판(105), 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)(100)를 이용한 임프린트 리소그래피 공정에 의해 음각 또는 양각으로 형성된 다단 패턴(Multi Level Pattern)(108)을 포함한다.The micro-nano hybrid stamp 107 using the micro patterned stamp for imprint lithography manufactured by steps s101 to s109 of FIGS. 1a to 1j may be described with reference to FIG. 1j. The micro-nano hybrid stamp 107 using the micro patterned stamp for imprint lithography according to the present invention is for a stamp made of an inorganic material, a metal oxide, an insulating material, or a polymer. The substrate 105 includes a multi-level pattern 108 formed in an intaglio or embossed form by an imprint lithography process using a micro patterned stamp for imprint lithography 100.

도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 스탬프용 기판(105)은 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), SiC, GaN, 실리카, 사파이어, 석영, 유리 기판 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 자외선 경화 수지(UV Curable Resin)에 형성된 다단 패턴(Multi Level Pattern)(108)은 패턴의 선폭이 5㎚~900㎛의 범위에 속하는 것을 특징으로 한다. 또한, 다단 패턴(108)의 깊이는 상대적으로 서로 상이한 깊이로 이루어지거나, 동일하게 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 패턴의 깊이가 10㎚~900㎛의 범위에 속하는 것을 특징으로 한다.As shown, the stamp substrate 105 according to the embodiment is silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), gallium phosphide (GaP), gallium arsenide (GaAsP), SiC, GaN, silica, sapphire, quartz It may be made of any one of a glass substrate. In addition, the multi-level pattern (108) formed in the UV curable resin (UV Curable Resin) is characterized in that the line width of the pattern falls within the range of 5nm ~ 900㎛. In addition, the depth of the multi-stage pattern 108 may be made of relatively different depths, or may be the same, preferably, the depth of the pattern is in the range of 10nm ~ 900㎛.

나아가, 본 발명에 따른 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)(100)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(107)는 다단 패턴(Multi Level Pattern)(108)이 형성된 스탬프용 기판(105)에 포토리소그래피(Photo Lithography) 공정에서 형성되는 얼라인 마크(Align Mark)를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the micro-nano hybrid stamp 107 using the micro patterned stamp for imprint lithography 100 according to the present invention has a stamp substrate 105 having a multi-level pattern 108 formed thereon. It does not include an alignment mark formed in the photolithography process.

본 발명에 따른 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)(100)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프(107)는 스탬프 및 패턴 형성에 있어 전자빔 리소그래피(E-Beam Lithography) 또는 포토리소그래피(Photolithography)를 사용하지 않아 제작 비용이 저렴하다. 따라서, LED, LCD 또는 OLED와 같은 디스플레이 장치에 적용 가능하다. 또한, 바이오소자, 바이오칩, 세포칩 또는 DNA 칩에 적용 가능하며, ReRAM과 플래시 메모리에 적용할 수 있다.The micro-nano hybrid stamp 107 using the micro patterned stamp for imprint lithography 100 according to the present invention is an electron beam lithography or photolithography in stamp and pattern formation. The production cost is low because no use. Thus, it is applicable to display devices such as LEDs, LCDs or OLEDs. In addition, it can be applied to biodevices, biochips, cell chips or DNA chips, and can be applied to ReRAM and flash memory.

본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms used throughout the present specification are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may be sufficiently modified according to the intention, custom, etc. of the user or the operator, and thus, the definitions of the terms are used throughout the present specification. It should be made based on the contents.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조 되는 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.While the invention has been described with reference to the preferred embodiments, which are referred to by the accompanying drawings, it will be apparent that various modifications are possible without departing from the scope of the invention within the scope covered by the claims set forth below from this description. .

100: 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)
101: 기판
102: 감광성 금속-유기물 전구체
103: 몰드
104: 금속산화박막
105: 스탬프용 기판
106: 자외선 경화 수지
107: 마이크로-나노 하이브리드 스탬프
108: 다단 패턴(Multi Level Pattern)
A: 패턴100: Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography
101: substrate
102: photosensitive metal-organic precursor
103: Mold
104: metal oxide thin film
105: substrate for stamp
106: UV curable resin
107: micro-nano hybrid stamp
108: Multi Level Pattern
A: Pattern

Claims (12)

㎛ 또는 ㎚ 크기 단위로 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계;
상기 패턴이 형성된 상기 기판에 감광성 금속-유기물 전구체를 도포하는 단계;
몰드로 상기 기판에 도포된 상기 감광성 금속-유기물 전구체를 가압하여, 감광성 금속-유기물 전구체층을 형성하는 단계;
상기 감광성 금속-유기물 전구체층에서 건식 또는 습식 식각으로 상기 몰드를 제거하는 단계;
상기 감광성 금속-유기물 전구체층을 건식 또는 습식 식각하여, 기판 영역과 패턴 영역을 평탄화하는 단계;
상기 패턴 영역에 매립된 상기 금속-유기물 전구체층을 열처리하여, 상기 패턴 영역에 ㎚ 크기 단위의 금속산화박막 패턴이 형성된 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 취득하는 단계;
폴리머로 이루어진 스탬프용 기판을 제공하는 단계;
상기 스탬프용 기판 상부에 자외선 경화 수지(UV Curable Resin)를 증착 또는 코팅하는 단계 및
상기 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용해 상기 자외선 경화 수지(UV Curable Resin) 상부에 다단 스탬프(Multi-Level Stamp)를 형성하여 마이크로-나노 하이브리드 스탬프를 취득하는 단계
를 포함하는 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조방법Providing a substrate on which a pattern is formed in units of μm or nm;
Applying a photosensitive metal-organic precursor to the substrate on which the pattern is formed;
Pressing the photosensitive metal-organic precursor applied to the substrate with a mold to form a photosensitive metal-organic precursor layer;
Removing the mold by dry or wet etching in the photosensitive metal-organic precursor layer;
Dry or wet etching the photosensitive metal-organic precursor layer to planarize the substrate region and the pattern region;
Heat treating the metal-organic precursor layer embedded in the pattern region to obtain a micro patterned stamp for imprint lithography in which a metal oxide thin film pattern having a size of nm is formed in the pattern region;
Providing a stamp substrate made of a polymer;
Depositing or coating an ultraviolet curable resin (UV curable resin) on the stamp substrate; and
Acquiring a micro-nano hybrid stamp by forming a multi-level stamp on the UV curable resin using the micro patterned stamp for imprint lithography.
Micro-nano hybrid stamp manufacturing method using a micro-patterned stamp for Imprint Lithography comprising a 제 1항에 있어서, 상기 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조방법은,
상기 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography) 취득 후, 상기 금속산화박막 패턴의 형상, 선폭 및 깊이 중 하나 이상을 변화시키기 위해 상기 금속산화박막 패턴을 가열 또는 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the micro-nano hybrid stamp manufacturing method using the micro patterned stamp for imprint lithography,
After acquiring the micro patterned stamp for imprint lithography, heating or plasma treating the metal oxide thin film pattern to change one or more of the shape, line width, and depth of the metal oxide thin film pattern. Micro-nano hybrid stamp manufacturing method using a micro patterned stamp (Imprint Lithography) characterized in that. 제 2항에 있어서, 상기 금속산화박막 패턴의 열 처리는,
50℃~800℃ 온도에서 5초~5시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조방법.The method of claim 2, wherein the heat treatment of the metal oxide thin film pattern,
Micro-nano hybrid stamp manufacturing method using a micro patterned stamp for Imprint Lithography, characterized in that for 5 seconds to 5 hours at a temperature of 50 ℃ ~ 800 ℃. 제 2항에 있어서, 상기 금속산화박막 패턴의 플라즈마 처리는,
마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 조사하여 이루어지며, 상기 자외선 조사 시 조사시간은 1초~5시간인 것을 특징으로 하는 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조방법.The method of claim 2, wherein the plasma treatment of the metal oxide thin film pattern,
It is made by irradiating any one of microwave (Microwave), X-rays, gamma rays or ultraviolet rays, the irradiation time of the UV irradiation (Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography), characterized in that 1 second to 5 hours Micro-nano hybrid stamp manufacturing method using. 제 1항에 있어서, 상기 금속-유기물 전구체는,
리튬(Li), 베릴륨(Be), 붕소(B), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 규소(Si), 인듐(In), 황(S), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 비소(As), 셀레늄(Se), 루비듐(Rb), 스트론튬(Sr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 인듐(In), 주석(Sn), 텔루륨(Te), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 가돌리늄(Gd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 납(Pb), 비스무스(Bi), 폴로늄(Po) 또는 우라늄(U)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the metal-organic precursor,
Lithium (Li), beryllium (Be), boron (B), sodium (Na), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), indium (In), sulfur (S), potassium (K), Calcium (Ca), Scandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Chromium (Cr), Manganese (Mn), Iron (Fe), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Copper (Cu), Zinc (Zn), Gallium (Ga), Germanium (Ge), Arsenic (As), Selenium (Se), Rubidium (Rb), Strontium (Sr), Yttrium (Y), Zirconium (Zr), Niobium (Nb) ), Molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), indium (In), tin (Sn), tellurium (Te), antimony (Sb), barium (Ba), lanthanum (La), cerium ( Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Gadolinium (Gd), Hafnium (Hf), Tantalum (Ta), Tungsten (W), Iridium (Ir), Lead (Pb), Bismuth ( Bi), micro-nano hybrid using a micro patterned stamp for imprint lithography, characterized in that it comprises any one metal element selected from the group consisting of polonium (Po) or uranium (U) Stamp method. 제 1항에 있어서, 상기 금속-유기물 전구체는,
에틸헥사노에이트(Ethylhexanoate), 아세틸아세토네이트(Acetylacetonate), 디알킬디티오카바메이트(Dialkyldithiocarbamates), 카르복실산(Carboxylic acids), 카르복실레이트(Carboxylates), 피리딘(Pyridine), 디아민(Diamines), 아르신(Arsines), 디아르신(Diarsines), 포스핀(Phosphines), 디포스핀(Diphosphines), 부톡사이드(Butoxide), 이소프로팍사이드(Isopropoxide), 에톡사이드(Ethoxide), 클로라이드(Chloride), 아세테이트(Acetate), 카르보닐(Carbonyl), 카르보네이트(Carbonate), 하이드록사이드(Hydroxide), 아레네스(Arenas), 베타-디케토네이트(Beta-Diketonate), 2-니트로벤잘디하이드(2-Nitrobenzaldehyde) 또는 아세테이트 디하이드레이트(Acetate Dihydrate) 중 어느 하나 이상의 유기물 리간드로 이루어진 것을 특징으로 하는 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the metal-organic precursor,
Ethylhexanoate, Acetylacetonate, Dialkyldithiocarbamates, Carboxylic acids, Carboxylates, Pyridine, Diamines, Arsines, Diarsines, Phosphines, Diphosphines, Butoxide, Isopropoxide, Ethoxide, Chloride, Acetate (Acetate), Carbonyl, Carbonate, Hydroxide, Arenas, Beta-Diketonate, 2-Nitrobenzaldihydr (2- Micro-nano hybrid using a micro patterned stamp for imprint lithography, characterized in that the organic ligand of any one or more of nitrobenzaldehyde) or acetate dihydrate Stamp production method. 제 1항에 있어서, 상기 금속-유기물 전구체는,
헥산, 4-메틸-2-펜타논(4-Methyl-2-Pentanone), 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 디메틸설폭사이드(Dimethyl Sulfoxide: DMSO), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide: DMF), N-메틸피롤리돈, 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran: THF), 테칸, 노난, 옥탄, 헵탄, 펜탄 또는 2-메톡시에탄올(E-Methoxyethanol)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 용매를 이용해 생성되는 것을 특징으로 하는 임프린트용 마이크로 스탬프(Micro Patterned Stamp for Imprint Lithography)를 이용한 마이크로-나노 하이브리드 스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the metal-organic precursor,
Hexane, 4-Methyl-2-Pentanone, ketone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, hexanol, dimethyl Dimethyl Sulfoxide (DMSO), Dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone, Acetone, Acetonitrile, Tetrahydrofuran (THF), Tecan, Nonan, Octane, Heptane, Pentane or 2 Method for producing a micro-nano hybrid stamp using a micro patterned stamp for Imprint Lithography, characterized in that it is produced using at least one solvent selected from the group consisting of E-Methoxyethanol. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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