KR101284113B1 - Method for manufacturing large area nanotemplate using side bonding - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수 개의 유닛 스탬프를 사이드 본딩하여 대면적 나노템플레이트를 제작함으로써 특히 디스플레이용 기판에 나노임프린트 기술을 적용함에 있어서 공정의 양산성을 향상시킬 수 있도록 하는 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법에 관한 것으로, 패턴면에 대향하는 면에서 다이싱되는 복수 개의 유닛 스탬프를 제작하는 준비단계; 상기 복수 개의 유닛 스탬프를 패턴면이 하방을 향하도록 기판상에 배치하고 옆면이 맞닿게 정렬하는 정렬단계; 상기 패턴면을 진공펌핑하여 기판의 판면에 형성되는 다수의 관통공을 통하여 유닛 스탬프가 기판에 흡착되도록 하는 흡착단계; 상기 유닛 스탬프들 사이의 홈에 본딩용 레진을 주입하고 경화시켜 유닛 스탬프를 접합하는 본딩단계; 사이드 본딩된 스탬프에 대해 폴리머 복제하여 대면적 템플레이트를 완성하는 복제단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a method of manufacturing a large area nano-template by side bonding to improve the mass productivity of the process by applying a large area nano-template by side-bonding a plurality of unit stamps, particularly in the application of nanoimprint technology to a display substrate A preparation step of manufacturing a plurality of unit stamps that are diced on the surface facing the pattern surface; An alignment step of arranging the plurality of unit stamps on a substrate with the pattern surface facing downward and the side surfaces aligned with each other; An adsorption step of allowing the unit stamp to be adsorbed onto the substrate through a plurality of through holes formed in the plate surface of the substrate by vacuum pumping the pattern surface; Bonding a unit stamp by injecting and curing a resin for bonding into the grooves between the unit stamps; And duplicating the polymer with respect to the side-bonded stamp to complete a large area template.

Description

사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법{METHOD FOR MANUFACTURING LARGE AREA NANOTEMPLATE USING SIDE BONDING}Manufacturing method of large area nano template by side bonding {METHOD FOR MANUFACTURING LARGE AREA NANOTEMPLATE USING SIDE BONDING}

본 발명은 대면적 나노템플레이트 제작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수 개의 유닛 스탬프를 사이드 본딩하여 대면적 나노템플레이트를 제작함으로써 특히 디스플레이용 기판에 나노임프린트 기술을 적용함에 있어서 공정의 양산성을 향상시킬 수 있도록 하는 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a large-area nano-template, and more particularly, by producing a large-area nano-template by side-bonding a plurality of unit stamps, particularly in the application of nanoimprint technology to a substrate for display, the productivity of the process is improved. The present invention relates to a large-area nano-template manufacturing method by side bonding.

나노임프린트 기술은 초기에 반도체용 미세패턴 기술로서 개발되어 웨이퍼 레벨에서의 공정기술을 대상으로 패턴의 최소화 및 정밀도를 개선하는 데에 연구의 초점이 맞춰져 왔다. 그러나 최근에는 반도체 공정분야를 비롯하여 디스플레이 분야, 태양전지 분야 등 패터닝이 필요한 산업계 전반으로 적용처가 확대되고 있으며, 특히 국내에서는 디스플레이 분야 및 LED/OLED 조명 분야를 중심으로 나노임프린트 기술의 활용 방안을 찾고 있다.Nanoimprint technology was initially developed as a micropattern technology for semiconductors, and research has been focused on improving pattern minimization and precision for wafer technology. Recently, however, applications are expanding to the entire industry that requires patterning, such as semiconductor processing, display, and solar cells. Especially, in Korea, we are looking for ways to utilize nanoimprint technology in the display and LED / OLED lighting fields. .

디스플레이 분야에서 요구되는 기판 크기는 200 mm × 200 mm 또는 370 mm × 470 mm 이상의 크기로 웨이퍼 스케일의 공정과는 차별화된다. 반도체 웨이퍼의 경우 전체 면적을 한 번에 완성하는 전웨이퍼 공정이 가능하나, 디스플레이용 기판과 같이 기판의 크기가 상대적으로 큰 경우 이러한 방식에 의하는 것은 어렵다. Substrate sizes required for display applications are 200 mm × 200 mm or more than 370 mm × 470 mm, which differentiates them from wafer-scale processes. In the case of a semiconductor wafer, an all-wafer process for completing the entire area at once is possible, but it is difficult to use this method when the size of the substrate is relatively large, such as a display substrate.

디스플레이용 기판에 나노임프린트 기술을 적용하기 위한 방법으로는 단위 면적에 해당하는 크기의 임프린트용 마스크를 사용하여 대면적상에 단위 면적 임프린팅을 반복 수행하는 스텝 앤 리피트(step & repeat) 방식이 있다. 그러나 이러한 방식에 따르면 기판의 크기가 커질수록 공정속도가 늘어나게 되어 공정비용을 저감하는 데에 한계가 있을 뿐만 아니라, 이 역시 웨이퍼 스케일을 벗어나지 못하는 공정면적 상의 한계가 존재한다. As a method for applying nanoimprint technology to a display substrate, there is a step & repeat method of repeatedly performing unit area imprinting on a large area using an imprint mask having a size corresponding to a unit area. According to this method, however, as the size of the substrate increases, the processing speed increases, thereby limiting the process cost and limiting the process area.

따라서 기판이 더욱 크고 패턴 정밀도가 상대적으로 여유있는 경우에는 일정한 크기 이상의 소프트 몰드를 만들고 이를 롤에 감아 연속적으로 패턴을 만드는 롤 임프린트 방식을 사용한다. 롤 임프린트 방식에 의하면 단위 시간당 공정 면적을 증가시킬 수 있다는 점에서 특히 유리하나, 작은 크기의 롤을 사용할 경우 곡률반경효과(Radius of Curvature Effect)에 의해 가압과 이형 시 패턴의 변형이 발생할 수 있다는 점에서 일정크기 이상의 롤에 적용할 수 있는 크기의 원판 템플레이트를 필요로 한다.Therefore, when the substrate is larger and the pattern precision is relatively relaxed, a roll imprint method is used in which a soft mold having a predetermined size or more is made and wound on a roll to form a pattern continuously. The roll imprint method is particularly advantageous in that the process area per unit time can be increased, but when a small roll is used, the deformation of the pattern may occur during pressing and releasing due to the Radius of Curvature Effect. Requires a disc template of a size that can be applied to rolls above a certain size.

그러므로 디스플레이용 기판에 나노임프린트 기술을 적용하기 위해서는 대면적 나노템플레이트의 제작을 통해 공정의 양산성을 향상시키는 것이 중요하다.Therefore, in order to apply nanoimprint technology to a display substrate, it is important to improve the mass productivity of the process by manufacturing a large-area nano-template.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법은 디스플레이용 기판에 나노임프린트 기술을 적용함에 있어서 공정의 양산성을 향상시킬 수 있도록 플랫 베드 임프린트 또는 롤 임프린트 공정에 사용할 수 있는 대면적 나노템플레이트의 제작 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.In order to solve the above problems, the large-area nano-template manufacturing method by side bonding according to the present invention is applied to a flat bed imprint or roll imprint process to improve the mass productivity of the process in applying nanoimprint technology to a display substrate. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing large-area nano-templates that can be used.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법은 패턴면에 대향하는 면에서 다이싱되는 복수 개의 유닛 스탬프를 제작하는 준비단계; 상기 복수 개의 유닛 스탬프를 패턴면이 하방을 향하도록 기판상에 배치하고 옆면이 맞닿게 정렬하는 정렬단계; 상기 패턴면을 진공펌핑하여 기판의 판면에 형성되는 다수의 관통공을 통하여 유닛 스탬프가 기판에 흡착되도록 하는 흡착단계; 상기 유닛 스탬프들 사이의 홈에 본딩용 레진을 주입하고 경화시켜 유닛 스탬프를 접합하는 본딩단계; 사이드 본딩된 스탬프에 대해 폴리머 복제하여 대면적 템플레이트를 완성하는 복제단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for manufacturing a large-area nano-template by side bonding according to the present invention includes a preparatory step of manufacturing a plurality of unit stamps which are diced on a surface facing the pattern surface; An alignment step of arranging the plurality of unit stamps on a substrate with the pattern surface facing downward and the side surfaces aligned with each other; An adsorption step of allowing the unit stamp to be adsorbed onto the substrate through a plurality of through holes formed in the plate surface of the substrate by vacuum pumping the pattern surface; Bonding a unit stamp by injecting and curing a resin for bonding into the grooves between the unit stamps; And duplicating the polymer with respect to the side-bonded stamp to complete a large area template.

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또한, 복수 개의 유닛 스탬프의 패턴면이 동일한 평면상에 배열될 수 있도록 상기 정렬단계에서 상기 유닛 스탬프를 지지하는 기판은 표면조도 1 nm 이하인 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the substrate supporting the unit stamp in the alignment step has a surface roughness of 1 nm or less so that the pattern surfaces of the plurality of unit stamps can be arranged on the same plane.

아울러, 심 영역에 주입되는 본딩용 레진은 유닛 스탬프 사이 홈에 유연하게 들어찰 수 있으나 패턴면까지 침투되지 않도록 하고, 복수 개의 유닛 스탬프를 하나로 엮는 본딩용 레진은 수축률이 낮고 빠르게 경화될 수 있도록 하기 위하여 상기 본딩단계는 상기 유닛 스탬프들의 사이 홈에 점도가 낮아 충진이 가능한 수준의 본딩용 레진을 주입하고 경화시키는 제1본딩단계와, 상기 유닛 스탬프들의 상단에 낮은 수축률을 갖는 자외선 경화성 레진을 주입하고 경화시키는 제2본딩단계를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the bonding resin injected into the seam area may be flexed into the grooves between the unit stamps, but may not penetrate into the pattern surface, and the bonding resins that bind the plurality of unit stamps into one may have a low shrinkage rate and may be cured quickly. The bonding step is a first bonding step of injecting and curing a bonding resin of a low filling viscosity in the groove between the unit stamps, and injecting UV-curable resin having a low shrinkage rate on top of the unit stamps It is preferred to include a second bonding step to cure.

삭제delete

또한, 상기 본딩단계는, 기판의 테두리부분에 유닛 스탬프의 테두리부분이 접촉하는 외벽이 형성되어 본딩용 레진의 주입과정에서 본딩용 레진이 패턴면으로 스며드는 것을 방지하는 것이 바람직하다.In addition, in the bonding step, it is preferable that an outer wall contacting the edge portion of the unit stamp is formed on the edge portion of the substrate to prevent the bonding resin from penetrating into the pattern surface during the injection of the bonding resin.

본 발명에 따른 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법에 따르면 디스플레이용 기판 등에 나노임프린트를 적용함에 있어서 공정속도를 높이고 공정비용을 줄일 수 있도록 원하는 크기로 확장가능한 대면적 나노템플레이트의 제작 방법을 제공한다.According to the large-area nano-template manufacturing method by the side bonding according to the present invention provides a manufacturing method of a large-area nano-template scalable to the desired size to increase the process speed and reduce the process cost in applying nano-imprint to a display substrate do.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법의 흐름도이다.
도 2는 도 1의 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법의 본딩 단계에서 유닛 스탬프 사이의 홈에 본딩용 레진이 주입되는 모습을 도시한 도면이다.1 is a flow chart of a large-area nano-template manufacturing method by side bonding according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view schematically illustrating a method for manufacturing a large area nano template by side bonding of FIG. 1.
3 is a view illustrating a state in which a bonding resin is injected into grooves between unit stamps in a bonding step of a method for manufacturing a large-area nano template by side bonding of FIG. 1.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a large-area nano-template by side bonding according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법의 흐름도이고, 도 2는 도 1의 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법의 본딩 단계에서 유닛 스탬프 사이의 홈에 본딩용 레진이 주입되는 모습을 도시한 도면이다.1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a large area nano template by side bonding according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view schematically illustrating a method for manufacturing a large area nano template using side bonding of FIG. 1, and FIG. 3. FIG. 1 is a view illustrating a state in which a bonding resin is injected into grooves between unit stamps in a bonding step of a method of manufacturing a large-area nano template by side bonding.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법은 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 제작하는 준비단계(S100)와, 상기 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 패턴면(11)이 하단을 향하도록 기판(20)상에 배치하고 옆면이 맞닿게 정렬하는 정렬단계(S200)와, 상기 패턴면(11)을 진공펌핑하여 상기 유닛 스탬프(10)가 기판(20)에 흡착되도록 하는 흡착단계(S300)와, 상기 유닛 스탬프(10)의 상단에 본딩용 레진(30)을 주입하고 경화시켜 유닛 스탬프(10)를 접합하는 본딩단계(S400)와, 사이드 본딩된 스탬프에 대해 폴리머 복제하여 대면적 템플레이트(40)를 완성하는 복제단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.1 to 3, the method for manufacturing a large-area nano template by side bonding according to the present embodiment includes a preparation step (S100) of manufacturing a plurality of unit stamps 10 and the plurality of unit stamps 10. Is disposed on the substrate 20 so that the pattern surface 11 faces the lower end and the alignment step (S200) is aligned so that the side surface abuts, and the unit stamp 10 is the substrate by vacuum pumping the pattern surface (11) Adsorption step (S300) to be adsorbed to the (20), bonding step (S400) for bonding the unit stamp 10 by injecting and curing the resin 30 for bonding to the upper end of the unit stamp 10, and the side It is characterized in that it comprises a replication step (S500) to complete the large-area template 40 by polymer replication for the bonded stamp.

상기 준비단계(S100)에서는 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 제작한다. 준비하는 유닛 스탬프(10)의 수는 제작하려는 대면적 나노템플레이트(40)의 사이즈에 따라 달라질 수 있다. 나노구조의 패턴은 유닛 스탬프(10)의 일면에만 형성되어 있다.In the preparation step (S100) to produce a plurality of unit stamps (10). The number of unit stamps 10 to be prepared may vary depending on the size of the large-area nano template 40 to be manufactured. The nanostructure pattern is formed only on one surface of the unit stamp 10.

유닛 스탬프(10)의 제작시 블레이드를 사용하여 웨이퍼를 개별적인 유닛 스탬프(10)로 분리하는 다이싱 단계를 거치게 된다. 그러나 일반적으로 블레이드가 웨이퍼를 절삭하는 과정에서는 블레이드가 웨이퍼의 두께를 통과하게 되면서 블레이드와 먼저 접촉하게 되는 면이 상대적으로 더 많이 절삭되므로 다이싱면의 형상은 다이싱 방향으로부터 대향하는 방향으로 경사진 형상을 나타낸다. 후술할 정렬단계(S200)에서는 다이싱되어 제작된 유닛 스탬프(10)를 패턴면(11)을 하단으로 하여 정렬한 후 본딩단계(S400)에서 유닛 스탬프(10) 사이의 홈에 본딩용 레진(30)을 주입하여 복수 개의 유닛 스탬프를 사이드 본딩(side bonding) 시킨다. 유닛 스탬프(10)끼리 맞닿게 되는 심(seam) 영역에 본딩용 레진(30)이 원활하게 주입되도록 하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 패턴면(11)이 하단으로 배열되는 경우에 심 영역이 상측에서 하측으로 오목하게 경사진 형상을 나타내는 것이 바람직하므로 유닛 스탬프(10)의 제작시 다이싱은 패턴면(11)의 대향하는 면에서부터 이루어지도록 한다.In the manufacturing of the unit stamp 10, the dicing step of separating the wafer into individual unit stamps 10 using a blade is performed. In general, however, as the blade cuts the wafer, as the blade passes through the thickness of the wafer, the surface that comes into contact with the blade is relatively cut, so the shape of the dicing surface is inclined in a direction opposite to the dicing direction. Indicates. In the alignment step (S200) to be described later, the unit stamp 10 produced by dicing is aligned with the pattern surface 11 as the lower side, and then bonding resin (for bonding) in the grooves between the unit stamps 10 in the bonding step (S400). 30) is injected to side bond the plurality of unit stamps. In order to smoothly inject the bonding resin 30 into the seam area where the unit stamps 10 are in contact with each other, as shown in FIG. 1, the seam area is formed when the pattern surface 11 is arranged at the bottom. Since it is preferable to exhibit a shape inclined concave from the upper side to the lower side, dicing is performed from the opposing surface of the pattern surface 11 during the production of the unit stamp 10.

상기 정렬단계(S200)에서는 상기 준비단계(S100)에서 제작된 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 패턴면(11)을 하단으로 하여 기판(20)상에 배치한 후 옆면이 맞닿게 정렬한다. 서로 다른 웨이퍼로부터 준비된 유닛 스탬프(10)는 웨이퍼간 두께 편차(8인치 웨이퍼인 경우 20㎛ 이상)로 인해 이에 해당되는 두께편차가 존재하므로, 패턴면(11)을 하단으로 하여 배치함으로써 패턴면(11)의 레벨을 최소화하고 평면상에 배열되도록 하여야 한다. 이때, 유닛 스탬프(10)를 지지하게 되는 기판(20)은 표면조도가 1nm 이하인 것으로 폴리시드 실리콘(polished silicon) 수준인 콸츠 또는 유리가공기판을 사용하여 패턴면이 동일 평면상에 배치될 수 있도록 한다. In the alignment step (S200), the plurality of unit stamps 10 produced in the preparation step (S100) are arranged on the substrate 20 with the pattern surface 11 as the lower end, and the side surfaces are aligned to be in contact with each other. Since the unit stamp 10 prepared from different wafers has a thickness variation corresponding to the thickness variation between the wafers (20 μm or more in the case of 8 inch wafers), the pattern surface 11 is disposed with the lower end of the pattern surface 11. The level of 11) should be minimized and arranged on a plane. In this case, the substrate 20 supporting the unit stamp 10 has a surface roughness of 1 nm or less so that the pattern surface may be disposed on the same plane using a bolt or glass processing substrate having a level of polished silicon. do.

기판(20)은 후술할 흡착단계(S300)에서 패턴면(11)에 대해 진공펌핑을 수행할 수 있도록 하는 복수 개의 관통공(21)을 포함한다. 또한, 유닛 스탬프(10)의 패턴면(11)과 맞닿는 면의 주위에는 외벽이 설치되어 복수 개의 유닛 스탬프(10)가 안착할 수 있도록 하여 진공펌핑시 진공압력이 나가지 않는 형태로 제작되는 것이 바람직하다. 아울러, 후술할 본딩단계(S400)에서는 유닛 스탬프(10)의 상부에 본딩용 레진(10)을 주입한 후 경화하게 되며 이어서 사이드 본딩 된 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 이형시켜야 하므로 기판(20) 표면에는 원활한 이형을 위한 별도의 표면처리가 되는 것이 바람직하다.The substrate 20 includes a plurality of through holes 21 to perform vacuum pumping on the pattern surface 11 in the adsorption step S300, which will be described later. In addition, the outer wall is provided around the surface of the unit stamp 10 in contact with the pattern surface 11 to allow the plurality of unit stamps 10 to be seated so that the vacuum pressure does not go out during vacuum pumping. Do. In addition, in the bonding step S400 to be described later, the resin 10 for bonding is injected into the upper portion of the unit stamp 10, and then cured. Then, the plurality of side-bonded unit stamps 10 must be released. The surface is preferably a separate surface treatment for smooth release.

상기 흡착단계(S300)에서는 상기 기판(20)의 관통공(21)에 진공펌프를 연결하여 패턴면(11)에 대한 진공펌핑을 수행한다. 진공펌핑을 통해 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 기판(20)상에 흡착시킴으로써 복수 개의 유닛 스탬프(10)가 서로 맞닿게 한다. 유닛 스탬프(10) 사이의 심 영역에 공간이 생기지 않도록 함으로써 후술할 본딩단계(S400)에서 본딩용 레진(30)을 주입하는 경우 본딩용 레진(30)이 패턴면(11)이 형성된 하단으로 스며드는 것을 방지할 수 있다.In the adsorption step (S300), a vacuum pump is performed on the pattern surface 11 by connecting a vacuum pump to the through-hole 21 of the substrate 20. The plurality of unit stamps 10 are brought into contact with each other by adsorbing the plurality of unit stamps 10 onto the substrate 20 through vacuum pumping. When the bonding resin 30 is injected in the bonding step S400 to be described later by preventing space from forming in the seam area between the unit stamps 10, the bonding resin 30 penetrates to the lower end where the pattern surface 11 is formed. Can be prevented.

상기 본딩단계(S400)에서는 유닛 스탬프(10)의 상단에 본딩용 레진(30)을 주입하고 경화시켜 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 접합한다. 본딩용 레진(30)은 복수 개의 유닛 스탬프(10) 사이의 심 영역 및 유닛 스탬프(10)의 상단에 주입하며 열 또는 자외선을 이용하여 경화시킨다. 경화 후 복수 개의 유닛 스탬프(10)는 사이드 본딩 된 하나의 확장 스탬프가 된다. In the bonding step (S400), a plurality of unit stamps 10 are bonded by injecting and curing the resin 30 for bonding on the upper end of the unit stamp 10. The bonding resin 30 is injected into the seam area between the plurality of unit stamps 10 and the upper end of the unit stamp 10 and cured using heat or ultraviolet rays. After curing, the plurality of unit stamps 10 become one extended stamp that is side bonded.

여기서 본딩단계(S400)는 상기 유닛 스탬프(10)들의 사이 홈에 점도가 낮아 충진이 가능한 수준의 본딩용 레진(30)을 주입하고 경화시키는 제1본딩단계 (S410)와, 상기 유닛 스탬프(10)들의 상단에 낮은 수축률을 갖는 자외선 경화성 레진을 주입하고 경화시키는 제2본딩단계(S420)로 나누어 수행하는 것이 바람직하다.Here, the bonding step (S400) is a first bonding step (S410) for injecting and curing the bonding resin 30 of the level that can be filled with a low viscosity in the groove between the unit stamps 10, and the unit stamp (10) It is preferable to carry out by dividing into a second bonding step (S420) to inject and cure the UV curable resin having a low shrinkage on the top of the).

제1본딩단계(S410)에서는 심 영역에서 강력한 본딩 기능을 갖는 제1본딩소재(31)를 사용한다. 다만, 본 단계에서 사용되는 본딩 소재는 점도가 너무 높은 경우 도 3에 도시된 바와 같이 유닛 스탬프(10) 사이의 미세한 홈에 잘 들어차지 않을 수 있다. 그러나 점도가 너무 낮은 경우 유닛 스탬프(10) 사이의 홈을 통과하여 패턴면(11)까지 침투하게 된다. 따라서 제1본딩단계(S410)에서 유닛 스탬프(10) 사이의 홈에 주입됨으로써 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 사이드 본딩 시키는 제1본딩소재(31)는 유닛 스탬프(10) 사이의 홈에 유연하게 들어찰 수 있을 정도로 낮은 점도를 가지면서 유닛 스탬프(10) 사이의 홈으로 침투할 수 없을 정도인 점도 100~500 cps 인 소재가 적합하며, 이러한 조건을 만족하는 것이라면 자외선 경화 소재 또는 열 경화 소재 모두가 사용 가능하다.In the first bonding step S410, a first bonding material 31 having a strong bonding function in the shim region is used. However, the bonding material used in the present step may not enter the fine grooves between the unit stamp 10 as shown in Figure 3 when the viscosity is too high. However, if the viscosity is too low, it will penetrate through the grooves between the unit stamps 10 to the pattern surface 11. Therefore, the first bonding material 31 which side-bonds the plurality of unit stamps 10 by being injected into the grooves between the unit stamps 10 in the first bonding step S410 is flexible in the grooves between the unit stamps 10. Materials with a viscosity low enough to be able to penetrate into the grooves between the unit stamps 10 and those with a viscosity of 100 to 500 cps are suitable. Is available.

제2본딩단계(S420)는 본딩의 효율성과 핸들링의 용이함을 위한 것이다. 이 때 사용하는 제2본딩소재(32)는 수축률이 5 % 이하인 것으로 경화시 수축에 의해 유닛 스탬프(10) 배열이 뒤틀리는 것을 방지한다. 아울러 경화에너지가 가능한 낮아서 빠른 경화속도를 갖는 자외선 경화성 소재인 것이 바람직하다. 아울러, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 자유 라디칼 중합(Free radical polymerization) 타입의 레진은 산소가 존재하는 경우 경화가 이루어지지 않으므로 산소가 있는 비접촉 환경에서도 경화가 가능한 에폭시드(Epoxide) 계열의 양이온 중합(Cationic polymerization) 타입의 소재를 사용한다.The second bonding step S420 is for efficiency of bonding and ease of handling. At this time, the second bonding material 32 used has a shrinkage rate of 5% or less, thereby preventing the unit stamp 10 from being distorted due to shrinkage during curing. In addition, it is preferable that the curing energy is as low as possible UV curable material having a fast curing rate. In addition, acrylate-based free radical polymerization type resins do not cure in the presence of oxygen, so epoxide-based cationic polymerization (curable in a non-contact environment with oxygen) Cationic polymerization type material is used.

이와 같이 본딩단계(S400)를 본딩 영역에 따라 요구되는 서로 다른 특성을 갖는 두 가지 소재를 사용하여 제1본딩단계(S410) 및 제2본딩단계(S420)의 두 단계로 나누어 수행함으로써 복수 개의 유닛 스탬프(10)를 접합하는 경우에 유닛 스탬프(10) 사이의 홈에 이격이 발생하여 본딩용 레진(30)이 침투하는 문제나 패턴면(11)에 뒤틀림이 발생하는 문제를 방지할 수 있는 장점이 있다.As such, the bonding step S400 is performed by dividing the bonding step S400 into two stages of the first bonding step S410 and the second bonding step S420 by using two materials having different characteristics required by the bonding area. In the case of bonding the stamp 10, the gap between the unit stamp 10 is generated to prevent the problem that the bonding resin 30 penetrates or the distortion occurs on the pattern surface 11 to prevent the problem. There is this.

상기 복제단계(S500)에서는 사이드 본딩 된 스탬프를 패턴면(11)을 상단으로 향하게 하고 패턴면(11)에 대하여 표면처리 한 후 퍼플루오로-폴리에테르(PFPE; Perfluoro-Polyether) 또는 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA;polyurethane acrylate) 복제 등을 이용하여 대면적 나노템플레이트(40)를 제작한다. 소프트 몰드 혹은 하드 복제 스탬프의 제작이 모두 가능하며, 복제된 스탬프를 이용하여 플랫 베드 임프린트 또는 롤 임프린트 공정을 수행할 수 있다.In the replicating step (S500), the side-bonded stamp is patterned face 11 to the top and the surface treated for the patterned surface 11 and then perfluoro-polyether (PFPE; Perfluoro-Polyether) or polyurethane acrylic Large-area nano-template 40 is fabricated using rate (polyurethane acrylate) replication or the like. Both soft mold and hard replica stamps can be produced and the flat stamp can be used to perform a flat bed imprint or roll imprint process.

본 실시예에 따르면 사용되는 기판(20)의 면적 및 유닛 스탬프(10)의 수를 조절함으로써 원하는 사이즈를 갖는 대면적 나노템플레이트(40)를 제작할 수 있다. 디스플레이용 기판에 사용되는 나노패턴은 주기적 또는 비주기적 반복적 어레이로 구성되므로 본 발명에서와 같이 단위 면적의 나노구조를 대면적상에 확대하는 것만으로도 소자 성능 구현에 아무런 문제가 없다.According to the present embodiment, a large-area nano template 40 having a desired size can be manufactured by adjusting the area of the substrate 20 and the number of unit stamps 10 used. Since the nanopattern used in the display substrate is composed of a periodic or aperiodic repetitive array, there is no problem in realizing device performance simply by enlarging the nanostructure of a unit area over a large area as in the present invention.

따라서 이와 같이 제작된 대면적 나노템플레이트(40)는 소프트 몰드 또는 하드 몰드 스탬프의 형태로 제작되어 플랫 베드 임프린트 또는 롤 임프린트 공정에 이용될 수 있으므로 디스플레이용 기판과 같은 대형 기판에 나노임프린트 기술을 적용함에 있어서 공정의 양산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the large-area nano-template 40 manufactured as described above may be used in the form of a soft mold or a hard mold stamp to be used in a flat bed imprint or roll imprint process, thereby applying nanoimprint technology to a large substrate such as a display substrate. Therefore, the mass productivity of a process can be improved.

<기타 사항><Other matters>

[이 발명을 지원한 국가연구개발사업-1][National R & D Project 1 supporting this invention]

[과제고유번호] 2010K000190 [Project unique number] 2010K000190

[부처명] 교육과학기술부[Ministry of Education] Ministry of Education, Science and Technology

[연구사업명] 나노메카트로닉스기술개발사업단[Name of Research Project] Nano Mechatronics Technology Development Group

[연구과제명] 나노입자소재 응용 나노패턴 어레이 제작 기술[Project name] Nano pattern array manufacturing technology

[주관기관] 한국기계연구원[Organizer] Korea Institute of Machinery and Materials

[연구기간] 2010.4.1. 2011.3.31.
[Research Period] 2010.4.1. 2011.3.31.

[이 발명을 지원한 국가연구개발사업-2][National R & D Project-2 supporting this invention]

[과제고유번호] 10033636[Task unique number] 10033636

[부처명] 지식경제부[Ministry of Knowledge] Ministry of Knowledge Economy

[연구사업명] 국가플랫폼 연구개발 사업[Name of Research Project] National Platform R & D Project

[연구과제명] 비노광 기반 나노구조체 제작기술[Project name] Non-exposure based nano structure fabrication technology

[주관기관] 한국기계연구원[Organizer] Korea Institute of Machinery and Materials

[연구기간] 2010.6.1. 2011.5.31.[Research Period] 2010.6.1. 2011.5.31.

10 : 유닛 스탬프 11 : 패턴면
20 : 기판 21 : 관통공
30 : 본딩용 레진 31 : 제1본딩소재
32 : 제2본딩소재 40 : 대면적 나노템플레이트10 unit stamp 11 pattern surface
20: substrate 21: through hole
30: bonding resin 31: first bonding material
32: second bonding material 40: large area nano template

Claims (6)

패턴면에 대향하는 면에서 다이싱되는 복수 개의 유닛 스탬프를 제작하는 준비단계;
상기 복수 개의 유닛 스탬프를 패턴면이 하방을 향하도록 기판상에 배치하고 옆면이 맞닿게 정렬하는 정렬단계;
상기 패턴면을 진공펌핑하여 기판의 판면에 형성되는 다수의 관통공을 통하여 유닛 스탬프가 기판에 흡착되도록 하는 흡착단계;
상기 유닛 스탬프들 사이의 홈에 본딩용 레진을 주입하고 경화시켜 유닛 스탬프를 접합하는 본딩단계;
사이드 본딩된 스탬프에 대해 폴리머 복제하여 대면적 템플레이트를 완성하는 복제단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법.A preparation step of manufacturing a plurality of unit stamps diced on a surface opposite the pattern surface;
An alignment step of arranging the plurality of unit stamps on a substrate with the pattern surface facing downward and the side surfaces aligned with each other;
An adsorption step of allowing the unit stamp to be adsorbed onto the substrate through a plurality of through holes formed in the plate surface of the substrate by vacuum pumping the pattern surface;
Bonding a unit stamp by injecting and curing a resin for bonding into the grooves between the unit stamps;
A method for producing a large-area nano-template by side bonding, comprising: a replicating step of completing a large-area template by polymer replicating the side-bonded stamp. 제1항에 있어서,
상기 정렬단계에서,
상기 유닛 스탬프를 지지하는 기판은 표면조도 1 nm 이하인 것을 특징으로 하는 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법.The method of claim 1,
In the alignment step,
The substrate supporting the unit stamp is a surface roughness of 1 nm or less, characterized in that the large-area nano-template manufacturing method by side bonding. 제1항에 있어서,
상기 본딩단계는,
상기 유닛 스탬프들의 사이 홈에 점도가 100~500 cps 인 레진을 주입하고 경화시키는 제1본딩단계;와
상기 유닛 스탬프들의 상단에 수축률 5 % 이하인 자외선 경화성 레진을 주입하고 경화시키는 제2본딩단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법.The method of claim 1,
The bonding step,
A first bonding step of injecting and curing a resin having a viscosity of 100 to 500 cps into a groove between the unit stamps; and
And a second bonding step of injecting and curing the UV curable resin having a shrinkage rate of 5% or less on the top of the unit stamps. 2. 제1항에 있어서,
상기 본딩단계는, 기판의 테두리부분에 유닛 스탬프의 테두리부분이 접촉하는 외벽이 형성되어 본딩용 레진의 주입과정에서 본딩용 레진이 패턴면으로 스며드는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법.The method of claim 1,
In the bonding step, a large area by side bonding is formed on the edge of the substrate so that an outer wall contacting the edge of the unit stamp is formed to prevent the bonding resin from penetrating into the pattern surface during the injection of the bonding resin. How to make nano template. 삭제delete 삭제delete
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