KR101342900B1 - Method of forming replication mold for nanoimprint and replication mold for nanoimprint - Google Patents

Method of forming replication mold for nanoimprint and replication mold for nanoimprint Download PDF

Info

Publication number
KR101342900B1
KR101342900B1 KR1020110144878A KR20110144878A KR101342900B1 KR 101342900 B1 KR101342900 B1 KR 101342900B1 KR 1020110144878 A KR1020110144878 A KR 1020110144878A KR 20110144878 A KR20110144878 A KR 20110144878A KR 101342900 B1 KR101342900 B1 KR 101342900B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
polymer
nanopattern
metal layer
master
Prior art date
Application number
KR1020110144878A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130076329A (en
Inventor
박재홍
안치원
강희오
오재섭
김광희
서창호
장현익
Original Assignee
한국과학기술원
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 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020110144878A priority Critical patent/KR101342900B1/en
Publication of KR20130076329A publication Critical patent/KR20130076329A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101342900B1 publication Critical patent/KR101342900B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/40Plastics, e.g. foam or rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0827Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2083/00Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2875/00Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as mould material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
    • B29K2905/02Aluminium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
    • B29K2905/06Tin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
    • B29K2905/08Transition metals
    • B29K2905/10Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
    • B29K2905/08Transition metals
    • B29K2905/12Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
    • B29K2905/08Transition metals
    • B29K2905/14Noble metals, e.g. silver, gold or platinum

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

본 발명은 나노 임프린트용 복제 몰드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나노 패턴이 전사되는 대상인 고분자 물질로부터의 이형성이 향상된 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, (a) 마스터 기판에 양각과 음각의 나노 패턴을 형성하여 마스터 몰드를 제작하는 단계와, (b) 상기 마스터 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 역상의 나노 패턴이 형성된 고분자 몰드를 제조하는 단계와, (c) 상기 고분자 몰드를 상기 마스터 몰드에서 분리하는 단계와, (d) 상기 고분자 몰드의 역상의 나노 패턴 상에 금속 층을 형성하는 단계를 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법이 제공된다. 본 발명에 따른 나노 임프린트용 복제 몰드는 나노 패턴 상에 금속 층이 형성되어 있거나, 단독의 금속 박판체로 구성되어 있어 종래의 나노 임프린트용 몰드에 비해서 이형성이 우수하다. 따라서 고분자 물질에 전사된 나노 패턴의 품질이 우수하다. The present invention relates to a replica mold for nanoimprint, and more particularly, to a method of manufacturing a replica mold for nanoimprint with improved releasability from a polymer material to which a nanopattern is transferred. According to the present invention, (a) forming a master pattern by forming an embossed and intaglio nano pattern on the master substrate, (b) applying a polymer solution on the master mold and cured to form a reversed nano pattern Producing a polymer mold, (c) separating the polymer mold from the master mold, and (d) forming a metal layer on a reversed nanopattern of the polymer mold. A method for producing a mold is provided. The replica mold for nanoimprint according to the present invention has a metal layer formed on the nanopattern, or is composed of a single metal thin plate, which is superior in releasability as compared with a conventional mold for nanoimprint. Therefore, the quality of the nano pattern transferred to the polymer material is excellent.

Description

나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법 및 나노 임프린트용 복제 몰드{METHOD OF FORMING REPLICATION MOLD FOR NANOIMPRINT AND REPLICATION MOLD FOR NANOIMPRINT}METHOD OF FORMING REPLICATION MOLD FOR NANOIMPRINT AND REPLICATION MOLD FOR NANOIMPRINT}

본 발명은 나노 임프린트용 복제 몰드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나노 패턴이 전사되는 대상인 고분자 물질로부터의 이형성이 향상된 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a replica mold for nanoimprint, and more particularly, to a method of manufacturing a replica mold for nanoimprint with improved releasability from a polymer material to which a nanopattern is transferred.

종래에는 나노 스케일의 패턴을 형성하는 방법으로 포토 리소그라피나 전자빔 리소그라피를 이용한 실리콘계 물질의 직접가공 방법이 사용되었다. 그러나 이러한 방법은 장비 의존적이며, 높은 공정 비용을 필요로 하며, 시간과 에너지 측면에서 효율이 낮다는 문제가 있었다. Conventionally, a method of directly processing silicon-based materials using photolithography or electron beam lithography has been used as a method of forming nanoscale patterns. However, these methods are equipment dependent, require high process costs, and have low efficiency in terms of time and energy.

이러한 문제를 극복하기 위해서, 낮은 비용으로 고해상도의 패턴을 얻을 수 있는 나노 임프린트 공정이 주목을 받고 있다. 나노 임프린트는 나노 스케일의 구조를 가지는 몰드를 제작한 후, 기판 위에 열이나 자외선에 의해서 경화되는 고분자 물질을 도포한 후, 상기 몰드를 기판을 향해서 눌러서 나노 스케일의 구조를 고분자 물질에 전사한 후, 열이나 자외선에 통해서 나노 패턴이 전사된 고분자 물질을 경화시켜서 나노 구조를 얻는 방법이다. 이후 에칭 공정을 통해서 고분자 물질의 나노 구조를 기판에 복제할 수 있으며, 이러한 방법을 나노 임프린트 리소그라피라 한다. In order to overcome this problem, a nanoimprint process that can obtain a high resolution pattern at a low cost has attracted attention. The nanoimprint fabricates a mold having a nanoscale structure, applies a polymer material cured by heat or ultraviolet rays onto the substrate, presses the mold toward the substrate, and transfers the nanoscale structure to the polymer material. It is a method of obtaining a nanostructure by curing a polymer material in which a nanopattern is transferred through heat or ultraviolet rays. The etching process can then replicate the nanostructure of the polymeric material onto the substrate. This method is called nanoimprint lithography.

나노 임프린트 공정은 나노 스케일의 패턴이 형성된 몰드를 이용하여 고분자 물질에 나노 패턴을 전사한 후, 몰드를 고분자 물질에서 분리하는 이형 과정을 거치게 된다. 이형 과정에서 고분자 물질을 손상시키지 않고 몰드를 고분자 물질에서 분리하기 위해서는 고분자 물질을 경화하는 과정에서 몰드와 고분자 물질 사이의 응착이 최소화되어야 하며, 이형 과정에서 몰드와 고분자 물질 사이의 마찰력도 작아야 한다. 이형이 잘되지 않으면, 이형 과정에서 고분자 물질이 손상되어, 고분자 패턴에 전사된 나노 패턴의 품질이 크게 떨어진다. 다시 말해서, 몰드의 패턴이 고분자 물질에 전사된 후 이형이 잘 이루어져야 나노 임프린트 공정의 생산성이 향상된다. The nanoimprint process transfers a nanopattern to a polymer material using a mold on which a nanoscale pattern is formed, and then performs a release process of separating the mold from the polymer material. In order to separate the mold from the polymer material without damaging the polymer material during the release process, adhesion between the mold and the polymer material should be minimized during curing of the polymer material, and frictional force between the mold and the polymer material should be small during the release process. If the mold release is not good, the polymer material is damaged during the release process, and the quality of the nanopattern transferred to the polymer pattern is greatly degraded. In other words, when the mold pattern is transferred to the polymer material, the mold release process is performed to improve the productivity of the nanoimprint process.

나노 임프린트에 사용되는 몰드는 폴리디메틸실옥산(PDMS)와 같은 소프트한 탄성중합체 물질 또는 석영, 유리 및 실리콘과 같은 단단한 물질들로 제작되어 왔다. Molds used in nanoimprints have been made of soft elastomeric materials such as polydimethylsiloxane (PDMS) or hard materials such as quartz, glass and silicon.

나노 임프린트 리소그라피에 사용되는 몰드의 재료 중 폴리디메틸실옥산(PDMS)와 같은 소프트한 탄성중합체 물질은 유동성이 있어서, 쪼개짐이 없이 마스터 몰드로부터 쉽게 방출되어 복제가 용이하며, 여러 임프린팅 단계를 견딜 수 있다는 장점이 있다. Among the materials of molds used for nanoimprint lithography, soft elastomeric materials, such as polydimethylsiloxane (PDMS), are fluid, so they can be easily released from the master mold without splitting, facilitating replication and withstanding multiple imprinting steps. There is an advantage.

그러나 이형성 측면에서는 다음과 같은 문제가 있다. 폴리디메틸실옥산(PDMS)와 같은 탄성 중합체는 대부분 유기용매에 노출될 경우 팽창한다. 따라서 인프린트 과정에서 고분자 용액의 용매가 몰드로 침투하여 몰드가 팽창하고, 이로 인해 이형에 문제가 생길 수 있다. However, in terms of dysplasia, there are the following problems. Most elastomers, such as polydimethylsiloxane (PDMS), swell when exposed to organic solvents. Therefore, the solvent of the polymer solution penetrates into the mold during the inprinting process, causing the mold to expand, which may cause mold release problems.

석영, 유리 및 실리콘과 같은 단단한 물질들은 모듈러스 및 팽창 저항성에 있어서 폴리디메틸실옥산(PDMS)보다 뛰어나지만 유동성(flexibility)이 결여된다. 유동성의 결여는 기판으로부터의 이형을 위한 힘의 고른 분배를 방해하여 분리과정 동안 몰드 또는 복제된 패턴에서의 결함을 유발한다. Hard materials such as quartz, glass and silicon outperform polydimethylsiloxane (PDMS) in modulus and expansion resistance but lack flexibility. Lack of fluidity impedes even distribution of force for release from the substrate leading to defects in the mold or replicated pattern during the separation process.

또한, 이형성 측면에서 석영, 유리 및 실리콘과 같은 세라믹 하드 몰드는 표면에너지가 높고, 다른 물질과의 계면 에너지가 낮아서 이형성이 떨어진다. 이러한 점을 보완하기 위해서 하드 몰드의 표면을 플루오르화 처리하기도 한다. In addition, in terms of releasability, ceramic hard molds such as quartz, glass, and silicon have high surface energy and low interfacial energy with other materials, resulting in poor releasability. To compensate for this, the surface of the hard mold may be fluorinated.

본 발명은 상술한 종래의 나노 임프린트용 몰드의 이형성이 떨어진다는 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 이형성이 우수한 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to improve the problem that the mold release property of the conventional nano-imprint falls as described above, and an object of the present invention is to provide a method for producing a replica mold for nano-imprint excellent in release properties.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법은 (a) 마스터 기판에 양각과 음각의 나노 패턴을 형성하여 마스터 몰드를 제작하는 단계와, (b) 상기 마스터 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 역상의 나노 패턴이 형성된 고분자 몰드를 제조하는 단계와, (c) 상기 고분자 몰드를 상기 마스터 몰드에서 분리하는 단계와, (d) 상기 고분자 몰드의 역상의 나노 패턴 상에 금속 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.Method of manufacturing a replica mold for nano imprint according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is (a) forming a nano pattern of the embossed and intaglio on the master substrate to produce a master mold, (b) the Applying a polymer solution onto a master mold and curing to prepare a polymer mold having a reversed nano pattern formed thereon; (c) separating the polymer mold from the master mold; and (d) inverting the polymer mold. Forming a metal layer on the nano-pattern of may include.

상기 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법은 (e) 역상의 나노 패턴 상에 금속 층이 형성된 상기 고분자 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 마스터 기판의 나노 패턴과 동일한 나노 패턴이 형성된 제2고분자 몰드를 제조하는 단계와, (f) 상기 제2고분자 몰드를 상기 고분자 몰드에서 분리하는 단계와, (g) 상기 제2고분자 몰드의 나노 패턴 상에 금속 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing a replica mold for nano imprinting includes (e) applying a polymer solution onto the polymer mold having a metal layer formed on the reverse nano pattern, and curing the second polymer to form the same nano pattern as the nano pattern of the master substrate. The method may further include preparing a mold, (f) separating the second polymer mold from the polymer mold, and (g) forming a metal layer on the nanopattern of the second polymer mold. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법은 (a) 마스터 기판에 양각과 음각의 나노 패턴을 형성하여 마스터 몰드를 제작하는 단계와, (b) 상기 마스터 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 역상의 나노 패턴이 형성된 고분자 몰드를 제조하는 단계와, (c) 상기 고분자 몰드를 상기 마스터 몰드에서 분리하는 단계와, (d) 상기 고분자 몰드의 역상의 나노 패턴 상에 금속 층을 형성하는 단계와, (e) 상기 금속 층 위에 도금 층을 형성하는 단계와, (f) 상기 금속 층 및 도금 층을 상기 고분자 몰드에서 분리하는 단계를 포함할 수 있다.Method for manufacturing a replica mold for nano imprint according to another embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of (a) forming an embossed and intaglio nano pattern on the master substrate to produce a master mold, and (b) the Applying a polymer solution onto a master mold and curing to prepare a polymer mold having a reversed nano pattern formed thereon; (c) separating the polymer mold from the master mold; and (d) inverting the polymer mold. Forming a metal layer on the nano-pattern of (e), forming a plating layer on the metal layer, and (f) separating the metal layer and the plating layer from the polymer mold. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법은 (a) 마스터 기판에 양각과 음각의 나노 패턴을 형성하여 마스터 몰드를 제작하는 단계와, (b) 상기 마스터 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 역상의 나노 패턴이 형성된 고분자 몰드를 제조하는 단계와, (c) 상기 고분자 몰드를 상기 마스터 몰드에서 분리하는 단계와, (d) 상기 고분자 몰드의 역상의 나노 패턴 상에 금속 층을 형성하는 단계와, (e) 역상의 나노 패턴 상에 금속 층이 형성된 상기 고분자 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 마스터 기판의 나노 패턴과 동일한 나노 패턴이 형성된 제2고분자 몰드를 제조하는 단계와, (f) 상기 제2고분자 몰드를 상기 고분자 몰드에서 분리하는 단계와, (g) 상기 제2고분자 몰드의 나노 패턴 상에 금속 층을 형성하는 단계와, (h) 상기 제2고분자 몰드의 금속 층 위에 도금 층을 형성하는 단계와, (i) 상기 금속 층 및 도금 층을 상기 제2고분자 몰드에서 분리하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a replica mold for imprinting nanoimprints, the method comprising: (a) forming a master pattern by forming an embossed and intaglio nanopattern on a master substrate, and (b) Applying a polymer solution onto the master mold and curing to prepare a polymer mold having a reversed nano pattern formed thereon; (c) separating the polymer mold from the master mold; and (d) Forming a metal layer on the reverse phase nanopattern, and (e) applying a polymer solution onto the polymer mold on which the metal layer is formed on the reverse phase nanopattern and curing the same. Preparing a formed second polymer mold, (f) separating the second polymer mold from the polymer mold, and (g) a nano pattern of the second polymer mold Forming a metal layer thereon, (h) forming a plating layer over the metal layer of the second polymer mold, and (i) separating the metal layer and the plating layer from the second polymer mold. It may include.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 양각과 음각의 나노 패턴을 형성되어 있는 고분자 물질 및 상기 고분자 물질의 나노 패턴 위에 형성된 금속 층을 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there may be provided a replica mold for nanoimprint comprising a polymer material formed on the embossed and intaglio nanopatterns and a metal layer formed on the nanopattern of the polymer material.

본 발명에 따른 나노 임프린트용 복제 몰드는 나노 패턴 상에 금속 층이 형성되어 있거나, 단독의 금속 박판체로 구성되어 있어 종래의 나노 임프린트용 몰드에 비해서 이형성이 우수하다. 따라서 고분자 물질에 전사된 나노 패턴의 품질이 우수하다. The replica mold for nanoimprint according to the present invention has a metal layer formed on the nanopattern, or is composed of a single metal thin plate, which is superior in releasability as compared with a conventional mold for nanoimprint. Therefore, the quality of the nano pattern transferred to the polymer material is excellent.

본 발명에 따른 금속 재질의 복제 몰드의 경우에는 모듈러스 및 팽창 저항성에 있어서 폴리디메틸실옥산(PDMS)와 같은 고분자 몰드에 비해서 뛰어나며, 유동성에 있어서, 석영, 유리 및 실리콘과 같은 단단한 물질로 이루어진 몰드에 비해서 뛰어나다. 또한, 고분자 물질과의 계면 에너지도 상대적으로 높기 때문에 이형성도 우수하다. In the case of the metal mold according to the present invention, it is superior to a polymer mold such as polydimethylsiloxane (PDMS) in modulus and expansion resistance, and in fluidity, it can be used in a mold made of hard materials such as quartz, glass and silicon. Outstanding compared to In addition, since the interfacial energy with the high molecular material is also relatively high, the releasability is excellent.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복제 고분자 몰드의 제조방법 중 마스터 몰드 제조단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복제 고분자 몰드의 제조방법 중 마스터 몰드를 이용하여 복제 고분자 몰드를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복제 금속 몰드의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 (a)는 실리콘 마스터 몰드의 전자현미경 사진이다.
도 4의 (b)는 실리콘 마스터 몰드에서 분리된 폴리우레탄 몰드의 전자현미경 사진이다.
도 4의 (c)는 1차 복제 고분자 몰드에서 분리된 폴리우레탄 몰드의 전자현미경 사진이다.
도 5의 (a)는 실리콘 마스터 몰드의 전자현미경 사진이다.
도 5의 (b)는 실리콘 마스터 몰드에서 분리된 폴리디메틸실옥산 몰드의 전자현미경 사진이다.
도 5의 (c)는 1차 복제 고분자 몰드에서 분리된 폴리디메틸실옥산 몰드의 전자현미경 사진이다.
1 is a view for explaining the master mold manufacturing step of the manufacturing method of the replica polymer mold according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a process of manufacturing a replica polymer mold using a master mold of the method of manufacturing a replica polymer mold according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a method of manufacturing a replica metal mold according to an embodiment of the present invention.
4A is an electron micrograph of the silicon master mold.
Figure 4 (b) is an electron micrograph of the polyurethane mold separated from the silicon master mold.
Figure 4 (c) is an electron micrograph of the polyurethane mold separated from the primary replica polymer mold.
5A is an electron micrograph of a silicon master mold.
Figure 5 (b) is an electron micrograph of the polydimethylsiloxane mold separated from the silicon master mold.
5C is an electron micrograph of the polydimethylsiloxane mold separated from the primary replica polymer mold.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

본 발명에 따른 나노 임프린트용 복제 고분자 몰드의 제조방법은 마스터 몰드를 제작하는 단계, 고분자 몰드를 제작하는 단계, 고분자 몰드를 마스터 몰드에서 분리하는 단계 및 고분자 몰드의 나노 패턴 상에 금속 층을 형성하는 단계를 포함한다. Method for producing a replica polymer mold for nanoimprint according to the present invention comprises the steps of manufacturing a master mold, manufacturing a polymer mold, separating the polymer mold from the master mold and forming a metal layer on the nano-pattern of the polymer mold Steps.

마스터 몰드의 제작은 일반적인 포토 리소그라피 공정이나 전자빔 리소그라피 공정에 의해서 이루어진다. 포토 리소그라피 공정을 예로 들어서 설명한다.The production of the master mold is performed by a general photolithography process or electron beam lithography process. The photolithography process is described as an example.

먼저, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(1)을 세척한 후 기판(1) 위에 반사 방지막(Bottom anti-reflective coating, BARC, 2)을 형성한다. 기판(1)으로는 실리콘, 유리, 석영 등 단단한 재질의 것이 이용될 수 있다. 반사 방지막(2)은 미세한 패턴 형성을 위한 것이다. 반사 방지막(2)은 포토 레지스트 층 아래에 형성하는 BARC(Bottom anti-reflective coating)와 포토 레지스트 층 위에 형성하는 TARC(Top anti-reflective coating)가 있다. First, as shown in FIG. 1A, after cleaning the substrate 1, a bottom anti-reflective coating (BARC) 2 is formed on the substrate 1. As the substrate 1, a hard material such as silicon, glass, or quartz may be used. The antireflection film 2 is for forming a fine pattern. The anti-reflection film 2 includes a bottom anti-reflective coating (BARC) formed under the photoresist layer and a top anti-reflective coating (TARC) formed on the photoresist layer.

다음, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 반사 방지막(2) 위에 포토 레지스트(3) 층을 형성한다. 포토 레지스트(3) 층은 스핀 코터를 이용한 회전 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다. Next, as shown in FIG. 1B, a layer of photoresist 3 is formed on the antireflection film 2. The photoresist 3 layer can be formed by a method such as a spin coating method using a spin coater.

다음, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 포토 리소그래피 공정을 통해서 포토 레지스트 층에 나노 패턴(4)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 1C, the nanopattern 4 is formed on the photoresist layer through a photolithography process.

다음, 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이, 건식 또는 습식 에칭을 통해서 반사 방지막(2)과 기판(1)을 에칭하여, 마스터 몰드(5)를 제작한다. Next, as shown in FIG. 1D, the antireflection film 2 and the substrate 1 are etched through dry or wet etching to prepare a master mold 5.

다음으로, 고분자 몰드를 제작하는 단계에 대해서 설명한다.Next, the steps for producing the polymer mold will be described.

우선, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 제작이 완료된 마스터 몰드(5)의 표면에 고분자 용액(6)을 떨어뜨린 후 지지 기판(7)으로 마스터 몰드(5)의 표면을 덮는다. 고분자 용액(6)은 폴리우레탄(PU) 계 또는 폴리디메틸실옥산(PDMS) 계 용액을 사용할 수 있다. 지지 기판(7)으로는 폴리카보네트(PC), 폴리디메틸실옥산(PDMS) 등 고분자 물질 또는 실리콘, 석영, 유리와 같은 단단한 재질의 기판을 사용할 수 있다.First, as shown in (a) of FIG. 2, the polymer solution 6 is dropped on the surface of the finished master mold 5, and then the surface of the master mold 5 is covered with the support substrate 7. The polymer solution 6 may be a polyurethane (PU) -based or polydimethylsiloxane (PDMS) -based solution. The support substrate 7 may be a polymer material such as polycarbonate (PC) or polydimethylsiloxane (PDMS), or a substrate made of a rigid material such as silicon, quartz, or glass.

다음, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 지지기판(7)에 압력을 가한다. 지지기판(7)에 압력을 가하는 방법으로는 고무 롤러를 이용해서 지지 기판(7)을 문지르는 방법과 가스를 이용하여 압력을 가하는 방법 등이 있다. Next, as shown in FIG. 2 (b), pressure is applied to the support substrate 7. As a method of applying pressure to the support substrate 7, there is a method of rubbing the support substrate 7 using a rubber roller and a method of applying pressure using a gas.

지지기판으로 폴리디메틸실옥산(PDMS)을 사용하는 경우에는 먼저 마스터 몰드의 표면에 도포된 고분자 용액을 경화시킨 후 경화된 고분자 물질 위에 폴리디메틸실옥산(PDMS)를 다시 도포한 후 경화하는 방법으로 지지기판을 형성할 수도 있다. In the case of using polydimethylsiloxane (PDMS) as a supporting substrate, first, the polymer solution applied on the surface of the master mold is cured, and then the polydimethylsiloxane (PDMS) is applied again on the cured polymer material and then cured. It is also possible to form a supporting substrate.

이 경우 65℃~75℃, 2시간~24시간 동안 경화하는 것이 바람직하다. 2시간 미만에서는 PDMS가 완벽하게 경화되지 않는다. 24시간 초과에서는 마스터 몰드와 고분자 몰드가 서로 붙어서 분리하기 어렵다. In this case , it is preferable to harden for 65 to 75 degreeC for 2 to 24 hours. In less than 2 hours, PDMS does not cure completely. After 24 hours, the master mold and the polymer mold stick together and are difficult to separate.

다음, 고분자 용액(6)을 경화시킨다. 고분자 용액(6)을 경화시키는 방법으로는 열을 가하는 방법과 자외선을 조사하는 방법이 있다. Next, the polymer solution 6 is cured. As a method of hardening the polymer solution 6, there are a method of applying heat and a method of irradiating ultraviolet rays.

자외선 경화형 폴리우레탄(PU) 용액을 자외선을 조사하여 경화하는 경우에는 자외선 조사량이 670~863 mJ/㎠ 인 것이 바람직하다. 예를 들어, 19.16 ㎽/㎠의 에너지 레벨로 조사하는 경우 35초~45초 정도 조사한다. 670 mJ/㎠ 미만인 경우에는 완벽하게 경화되지 않기 때문에 고분자 몰드 사이사이에 경화되지 않은 폴리우레탄 용액이 남는다. 863 mJ/㎠ 초과의 경우에는 필요 이상의 자외선이 조사되기 때문에 폴리우레탄 재료 자체의 손상이 있을 수 있으며, 마스터 몰드와 폴리우레탄 몰드의 분리가 어렵다는 문제가 있다. When the ultraviolet curable polyurethane (PU) solution is cured by irradiating with ultraviolet rays, the ultraviolet irradiation amount is preferably 670 to 863 mJ / cm 2. For example, when irradiating at an energy level of 19.16 mA / cm 2, irradiate about 35 seconds to 45 seconds. If it is less than 670 mJ / cm 2, an uncured polyurethane solution remains between the polymer molds because it is not cured perfectly. In the case of more than 863 mJ / ㎠, since the ultraviolet light is irradiated more than necessary, there may be damage of the polyurethane material itself, there is a problem that the separation of the master mold and the polyurethane mold is difficult.

열경화성 폴리디메틸실옥산(PDMS) 용액을 열을 이용하여 경화하는 경우에는 65℃~75℃에서 20분~40분 동안 경화하는 것이 바람직하다. 20분 이하에서는 완벽하게 경화되지 않기 때문에 고분자 몰드에 경화되지 않은 폴리디메틸실옥산(PDMS) 용액이 남아 있다. 40분 이상에서는 고분자 몰드가 과도하게 수축하여 변형이 일어난다. When the thermosetting polydimethylsiloxane (PDMS) solution is cured using heat, it is preferable to cure at 65 ° C to 75 ° C for 20 to 40 minutes. Uncured polydimethylsiloxane (PDMS) solution remains in the polymer mold because it does not fully cure in less than 20 minutes. At 40 minutes or more, the polymer mold is excessively shrunk and deformation occurs.

다음, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 경화된 고분자 몰드(8)와 지지 기판(7)을 마스터 몰드(5)에서 분리한다. Next, as shown in FIG. 2C, the cured polymer mold 8 and the support substrate 7 are separated from the master mold 5.

다음으로, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 마스터 몰드에서 분리된 고분자 몰드(8)의 나노 패턴 상에 전자빔이나 스퍼터를 이용하여 금속 층(9)을 형성함으로써 복제 고분자 몰드(10)을 완성한다. 금속 층(9)은 복제 고분자 몰드(10)와 나노 임프린트를 통해서 나노 패턴이 전사되는 대상인 고분자 물질 사이의 계면 에너지를 높여 이형성을 향상시키기 위한 것이다. 표 1은 백금(pt)층의 두께에 따른 백금 층과 폴리우레탄 사이의 계면 에너지를 나타낸다. 백금층이 형성되지 않은 경우에는 이론적으로 계면 에너지가 0에 가깝다. Next, as shown in FIG. 2 (d), the replica polymer mold 10 is formed by forming a metal layer 9 using an electron beam or a sputter on the nanopattern of the polymer mold 8 separated from the master mold. To complete. The metal layer 9 is to improve the releasability by increasing the interfacial energy between the replica polymer mold 10 and the polymer material to which the nanopattern is transferred through the nanoimprint. Table 1 shows the interfacial energy between the platinum layer and the polyurethane according to the thickness of the platinum (pt) layer. In the case where the platinum layer is not formed, the interface energy is theoretically close to zero.

백금층의 두께(㎚)Platinum layer thickness (nm) 계면 에너지(mJ/㎡)Interfacial energy (mJ / ㎡) 1515 1.7651.765 2020 1.9661.966 2525 1.971.97 3030 1.9721.972

나노 패턴의 형상에 따라서 차이가 있으나, 표 1에서 알 수 있듯이, 금속 층의 두께는 15㎚ 내지 20㎚ 두께인 것이 바람직하다. 금속 층은 Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함한다. Although there is a difference depending on the shape of the nanopattern, as can be seen in Table 1, the thickness of the metal layer is preferably 15nm to 20nm thickness. The metal layer comprises at least one selected from the group consisting of Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, P.

필요한 경우에는 복제 고분자 몰드를 이용하여 다시 2차 복제 고분자 몰드를 제조할 수 있다. 2차 복제 고분자 몰드를 제조하는 방법은, 마스터 몰드 대신에 금속 층이 형성되어 있는 복제 고분자 몰드를 사용한다는 점 이외에는 상술한 복제 고분자 몰드를 제조하는 방법과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. 2차 복제 고분자 몰드는 마스터 몰드와 동일한 형태의 나노 패턴이 형성되어 있다는 점에서, 역상의 나노 패턴이 형성된 복제 고분자 몰드와 차이가 있다. 필요한 경우에는 2차 복제 고분자 몰드를 이용하여 또다시 복제 고분자 몰드를 제조할 수도 있다. If necessary, the second replica polymer mold may be manufactured again using the replica polymer mold. Since the method of manufacturing the secondary replica polymer mold is the same as the method of manufacturing the replica polymer mold described above, except that a replica polymer mold having a metal layer is formed in place of the master mold, a detailed description thereof will be omitted. The secondary replica polymer mold differs from the replica polymer mold in which the reverse phase nanopattern is formed in that a nanopattern having the same shape as the master mold is formed. If necessary, the replica polymer mold may be manufactured again using the secondary replica polymer mold.

이하에서는 복제 금속 몰드의 제조 방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, the manufacturing method of the replica metal mold is demonstrated.

본 발명에 따른 나노 임프린트용 복제 금속 몰드의 제조방법은 마스터 몰드를 제작하는 단계, 고분자 몰드를 제작하는 단계, 고분자 몰드를 마스터 몰드에서 분리하는 단계, 고분자 몰드를 기판에 고정하는 단계, 고분자 몰드의 나노 패턴 상에 금속 층을 형성하는 단계, 금속 층 위에 도금 층을 형성하는 단계 및 금속 층 및 도금 층을 고분자 몰드에서 분리하는 단계를 포함한다.Method of manufacturing a replica metal mold for nanoimprint according to the present invention comprises the steps of manufacturing a master mold, manufacturing a polymer mold, separating the polymer mold from the master mold, fixing the polymer mold to a substrate, Forming a metal layer on the nanopattern, forming a plating layer over the metal layer, and separating the metal layer and the plating layer from the polymer mold.

고분자 몰드를 마스터 몰드에서 분리하는 단계까지는 상술한 복제 고분자 몰드의 제조 방법과 동일하므로, 이후 단계에 대해서만 설명한다. Since the step of separating the polymer mold from the master mold is the same as the manufacturing method of the replica polymer mold described above, only the following steps will be described.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(11) 위에 자외선 경화성 접착제 층(12)을 코팅한 후 그 위에 지지 기판(7)과 결합된 고분자 몰드(8)를 올려놓고, 자외선 경화하여 지지 기판(7)과 결합된 고분자 몰드(8)를 기판(11) 위에 고정한다. 자외선 조사량은 2870~3450 mJ/㎠ 인 것이 바람직하다. 예를 들어, 19.16 ㎽/㎠의 에너지 레벨로 조사하는 경우 150초~180초 정도 조사한다. 2870 mJ/㎠ 미만인 경우에는 자외선 경화성 접착제가 경화되지 않으며, 3450 mJ/㎠ 초과의 경우에는 필요 이상의 자외선이 조사되기 때문에 자외선 경화성 접착제 자체의 손상이 있을 수 있다. As shown in FIG. 3A, after coating the UV curable adhesive layer 12 on the substrate 11, the polymer mold 8 coupled with the supporting substrate 7 is placed thereon, and UV cured. The polymer mold 8 coupled with the support substrate 7 is fixed on the substrate 11. It is preferable that ultraviolet irradiation amount is 2870-3450 mJ / cm <2>. For example, when irradiating at an energy level of 19.16 ㎽ / ㎠, irradiate about 150 seconds to 180 seconds. If it is less than 2870 mJ / ㎠ does not cure the ultraviolet curable adhesive, if it is more than 3450 mJ / ㎠ because more than the required ultraviolet radiation may be damaged of the ultraviolet curable adhesive itself.

다음, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 고분자 몰드(8)의 나노 패턴 상에 전자빔 이베퍼레이터(evaporator), 스퍼터 등의 진공증착장비를 이용하여 금속 층(13)을 형성한다. 금속 층(13)은 도금을 위한 시드 층(Seed layer)으로 작용한다. 도 2의 (d)의 금속 층은 이형성을 향상시키기 위한 것으로서 본 금속 층과는 역할에 차이가 있다. 이러한 차이로 인해 도 3의 (b)에 도시된 금속 층은 수천 Å정도로, 도 2의 (d)의 금속 층에 비해서 두께가 얇다. Next, as shown in FIG. 3B, the metal layer 13 is formed on the nanopattern of the polymer mold 8 by using a vacuum deposition apparatus such as an electron beam evaporator, a sputter, or the like. The metal layer 13 serves as a seed layer for plating. The metal layer of FIG. 2 (d) is for improving the releasability and has a difference in role from the metal layer. Due to this difference, the metal layer shown in (b) of FIG. 3 is about thousands of micrometers, and is thinner than the metal layer of (d) of FIG.

다음, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 금속 층(13) 위에 도금 층(14)을 형성한다. 도금 층(14)은 Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함한다. 도금 층(14)은 전해 도금, 무전해 도금 등의 도금 방법에 의해서 형성한다. Next, as shown in FIG. 3C, the plating layer 14 is formed on the metal layer 13. The plating layer 14 includes at least one selected from the group consisting of Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, and P. The plating layer 14 is formed by plating methods, such as electrolytic plating and electroless plating.

다음, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 금속 층(13) 및 도금 층(14)을 고분자 몰드(8)에서 분리하여, 복제 금속 몰드(20)을 완성한다. Next, as shown in FIG. 3C, the metal layer 13 and the plating layer 14 are separated from the polymer mold 8 to complete the replica metal mold 20.

위에서는 마스터 몰드에서 바로 복제된 복제 고분자 몰드를 이용하여 복제 금속 몰드를 제조하는 것으로 설명하였으나, 2차 복제 고분자 몰드를 이용하여 복제 금속 몰드를 제조하는 것도 가능하다. 이 경우에는 마스터 몰드와 역상의 나노 패턴이 형성된 복제 금속 몰드를 제조할 수 있다. In the above, the replica metal mold is manufactured by using the replica polymer mold replicated directly from the master mold, but it is also possible to manufacture the replica metal mold by using the secondary replica polymer mold. In this case, a replica metal mold in which a nanopattern with a reversed phase is formed can be manufactured.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

실리콘 마스터 몰드의 제조방법 Manufacturing Method of Silicon Master Mold

8인치 실리콘 웨이퍼 상에 반사 방지막(Bottom anti-reflective coating, BARC)(K-131, Dongjin Semichem)을 580Å의 두께로 코팅하고, 포토레지스트(LX-429, Dongjin Semichem)를 0.4㎛의 두께로 코팅하였다. KrF 레이저 스캐너(NSR-S203B, Nikon)을 이용하여 나노 패턴을 가진 UV 레티클(Reticle)을 통해 노광하였다. 이어서 노광된 기판을 현상기(DPD 200, Dongjin Semichem)에서 60초 동안 현상한 후 실리콘 에칭기(TCP9400, Lam)를 이용하여 7mtorr의 진공도를 유지하면서, 반사 방지막의 에칭을 수행하였다. 다음 17mtorr의 진공도를 유지하면서, 실리콘 에칭을 수행하여, 300㎚~800㎚의 폭과 300㎚~2400㎚의 깊이를 가지는 다수의 홈을 실리콘 웨이퍼 상에 형성하였다. 도 4의 (a)는 실리콘 마스터 몰드를 나타낸 전자현미경 사진이다. Coating an anti-reflective coating (BARC) (K-131, Dongjin Semichem) to 580Å thickness on an 8 inch silicon wafer and photoresist (LX-429, Dongjin Semichem) to 0.4㎛ thickness It was. It was exposed through a UV reticle with a nano pattern using a KrF laser scanner (NSR-S203B, Nikon). Subsequently, the exposed substrate was developed in a developer (DPD 200, Dongjin Semichem) for 60 seconds, and then an anti-reflection film was etched while maintaining a vacuum of 7 mtorr using a silicon etching machine (TCP9400, Lam). Silicon etching was performed while maintaining a vacuum of 17 mtorr to form a plurality of grooves having a width of 300 nm to 800 nm and a depth of 300 nm to 2400 nm on the silicon wafer. 4A is an electron micrograph showing a silicon master mold.

1차 복제 고분자 몰드의 제조방법Manufacturing method of primary replica polymer mold

폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 필름을 플라스마 세정기(Yes-G5OO, Yield Engineering Systems. Inc)를 이용해서 산소 플라스마 처리를 한 후, 초순수(deionized water)를 이용하여 세정하고, 질소가스를 이용하여 건조하였다. 실리콘 마스터 몰드의 표면 중앙에 폴리우레탄 용액(MINS-311RM, Minuta tech)을 세 방울 정도 떨어뜨리고, 준비된 폴리카보네이트 필름을 실리콘 마스터 몰드 위에 덮었다. 그리고 실리콘 고무 롤러를 이용하여 문질렀다. 그런 다음 자외선 얼라이너(EVG-R60, EVGroup)을 이용하여 폴리우레탄 용액을 19.16 ㎽/㎠의 에너지 레벨로 35초 동안 자외선 경화시킨 후 실리콘 마스터 몰드에서 폴리우레탄과 폴리카보네니트 필름을 분리하였다. 도 4의 (b)는 실리콘 마스터 몰드에서 분리된 폴리우레탄 몰드를 나타낸 전자현미경 사진이다. Polycarbonate (PC) film was subjected to oxygen plasma treatment using a plasma cleaner (Yes-G5OO, Yield Engineering Systems. Inc), and then washed with deionized water and dried with nitrogen gas. . Three drops of the polyurethane solution (MINS-311RM, Minuta tech) was dropped in the center of the surface of the silicon master mold, and the prepared polycarbonate film was covered on the silicon master mold. And rubbed using the silicone rubber roller. Then, the polyurethane solution was UV cured for 35 seconds using an ultraviolet aligner (EVG-R60, EVGroup) at an energy level of 19.16 kW / cm 2, and then the polyurethane and the polycarbonate film were separated from the silicone master mold. Figure 4 (b) is an electron micrograph showing the polyurethane mold separated from the silicon master mold.

다음, 1차 고분자 몰드(폴리우레탄 몰드)의 나노구조가 형성된 쪽 면에 RF스퍼터를 이용하여 백금층을 코팅하였다. 백금층의 두께는 나노구조의 형상에 따라서 다르나 대략 15㎚~20㎚의 두께로 형성하여 1차 복제 고분자 몰드를 완성하였다. 백금층은 1차 복제 고분자 몰드의 이형성을 향상시키기 위해서 형성한다. 이러한 방법으로 실리콘 마스터 몰드의 나노구조와 역상인 나노구조가 구현된 1차 복제 고분자 몰드를 얻었다. Next, the platinum layer was coated on the side where the nanostructure of the primary polymer mold (polyurethane mold) was formed by using an RF sputter. The thickness of the platinum layer varies depending on the shape of the nanostructure, but was formed to a thickness of approximately 15 nm to 20 nm to complete the primary replica polymer mold. The platinum layer is formed to improve the releasability of the primary replica polymer mold. In this way, a primary replica polymer mold was obtained in which the nanostructure of the silicon master mold was reversed.

2차 복제 고분자 몰드의 제조방법Manufacturing method of secondary replica polymer mold

1차 복제 고분자 몰드의 제조방법과 동일한 방법으로 폴리카보네이트 필름을 처리한다. 이어서 1차 복제 고분자 몰드의 표면 중앙에 폴리우레탄 용액 세 방울 정도를 떨어뜨리고, 폴리카보네이트 필름을 1차 복제 고분자 몰드 위에 기포가 생기지 않도록 올려놓는다. 그리고 폴리카보네이트 필름 위에 투명한 8인치 유리 웨이퍼를 올려놓은 상태로 자외선 얼라이너를 이용하여 폴리우레탄 용액을 19.16 ㎽/㎠의 에너지 레벨로 35초 동안 자외선 경화하였다. 그리고 1차 복제 고분자 몰드로부터 폴리우레탄과 폴리카보네이트 필름을 분리한 후 나노구조가 형성된 쪽 면에 RF스퍼터를 이용하여 백금층을 코팅함으로써, 실리콘 마스터 몰드와 동일한 나노 구조가 구현된 2차 복제 고분자 몰드를 얻었다. 도 4의 (c)는 1차 복제 고분자 몰드에서 분리된 폴리우레탄의 몰드의 전자현미경 사진이다. The polycarbonate film is treated in the same manner as the production method of the primary replica polymer mold. Subsequently, about 3 drops of a polyurethane solution is dropped in the center of the surface of the primary replica polymer mold, and the polycarbonate film is placed on the primary replica polymer mold so that no bubbles are formed. The polyurethane solution was UV cured at an energy level of 19.16 mA / cm 2 for 35 seconds using an ultraviolet aligner while a transparent 8-inch glass wafer was placed on the polycarbonate film. After separating the polyurethane and the polycarbonate film from the primary replica polymer mold and coating the platinum layer using RF sputter on the side where the nanostructure is formed, the secondary replica polymer mold with the same nanostructure as the silicon master mold is realized. Got. Figure 4 (c) is an electron micrograph of the mold of the polyurethane separated from the primary replica polymer mold.

<실시예 2><Example 2>

1차 복제 고분자 몰드의 제조방법Manufacturing method of primary replica polymer mold

실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 실리콘 마스터 몰드에 나노구조가 형성된 쪽 면에 RF스퍼터를 이용하여 백금층을 코팅하였다. 1차 복제 고분자 몰드를 마스터 몰드로부터 용이하게 분리하기 위함이다. The platinum layer was coated on the side where the nanostructure was formed on the silicon master mold prepared in the same manner as in Example 1 by using an RF sputter. This is to easily separate the primary replica polymer mold from the master mold.

우선, 고경도 PDMS 용액과 PDMS 용액의 제조방법에 대해서 설명한다. 고경도 PDMS는 일반 PDMS보다 경도가 높은 PDMS를 의미한다. First, the manufacturing method of a high hardness PDMS solution and a PDMS solution is demonstrated. High hardness PDMS refers to a PDMS that is harder than a general PDMS.

먼저, 고경도 PDMS 용액의 제조방법에 대해서 설명한다. 2.5g:2 방울: 1 방울의 비율로 VDT-731 공중합체(Vinylmethylsiloxane-Dimethysiloxane Copolymer, Trimethylsiloxy Terminated, Gelest inc)와 백금 촉매(Platium-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyl-disiloxane-complex, Karstedt catalyst in Xylene, JSI silicon corp)와 모노머(2,4,6,8-Tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcycloterasiloxane, Sigma Aldrich corp)를 섞어서 제조한 고경도 PDMS(modifypolydimethysiloxane) 용액을 1회용 용기에 담고, 유리막대를 이용해 약 1분 동안 혼합하였다. 이어서 혼합된 액상의 고경도 PDMS를 진공 오븐을 이용하여 상온에서 약 5분 동안 공기를 제거하였다. 그 이후에 액상의 고경도 PDMS에 다시 1g의 HMS-301 공중합체(Methylhvdrosiloxane-Dimethylsiloxane Copolymer, Trimethylsiloxane Terminated, Gelest Inc)을 혼합하여 고경도 PDMS 용액을 준비하였다. First, the manufacturing method of a high hardness PDMS solution is demonstrated. 2.5g: 2 drops: 1 drop of VDT-731 copolymer (Vinylmethylsiloxane-Dimethysiloxane Copolymer, Trimethylsiloxy Terminated, Gelest inc) and platinum catalyst (Platium-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyl- High hardness modified polydimethysiloxane (PDMS) made by mixing disiloxane-complex, Karstedt catalyst in Xylene, JSI silicon corp) and monomer (2,4,6,8-Tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcycloterasiloxane, Sigma Aldrich corp) The solution was placed in a disposable container and mixed for about 1 minute using a glass rod. The mixed liquid high hardness PDMS was then evacuated for about 5 minutes at room temperature using a vacuum oven. Thereafter, 1 g of HMS-301 copolymer (Methylhvdrosiloxane-Dimethylsiloxane Copolymer, Trimethylsiloxane Terminated, Gelest Inc) was mixed with the liquid high hardness PDMS to prepare a high hardness PDMS solution.

다음, PDMS 용액의 제조방법에 대해서 설명한다. 1회용 용기에 10:1의 질량비로 베이스(Sylgard 184 elastomer base)와 경화제(Sylgard 184 elastomer curing agent)를 섞어서 제조한 PDMS(polydimethysiloxane, Dow Corning) 용액을 유리막대기를 이용하여 혼합하였다. 이어서 진공 오븐(OV-12, JEIO Tech)을 이용하여 혼합된 PDMS 용액에서 기포를 제거하였다. 기포가 제거된 PDMS 용액을 페트리 접시에 부었다. Next, the manufacturing method of a PDMS solution is demonstrated. A PDMS (polydimethysiloxane, Dow Corning) solution prepared by mixing a base (Sylgard 184 elastomer base) and a curing agent (Sylgard 184 elastomer curing agent) at a mass ratio of 10: 1 in a disposable container was mixed using a glass bar. Bubbles were then removed from the mixed PDMS solution using a vacuum oven (OV-12, JEIO Tech). Bubble-free PDMS solution was poured into a Petri dish.

스핀 코터(ACE-1020, Dong Ah Trade corp)의 척 위에 실리콘 마스터 몰드를 올리고, 그 위에 준비된 고경도 PDMS 용액 0.3㎖를 부었다. 그리고 500rpm에서 5초 동안, 이어서 800rpm에서 60초 동안 고경도 PDMS 용액을 스핀 코팅하였다. 이어서 실리콘 마스터 몰드를 오븐(LDO-150F, LabTech)에서 70℃, 30분간 경화한 후 고경도 PDMS가 코팅된 실리콘 마스터 몰드를 페트리 접시(Petri dish)의 중앙에 올려놓고, 준비된 PDMS를 부었다. 다시 오븐에서 70℃, 2시간 경화한 후, 페트리 접시의 안쪽 지름을 따라 커터를 이용하여 PDMS를 절단하고, 실리콘 마스터 몰드에서 고경도 PDMS와 PDMS를 분리하여 1차 고분자 몰드를 제조하였다. 도 5의 (b)는 실리콘 마스터 몰드에서 분리된 PDMS 몰드의 전자현미경 사진이다.The silicon master mold was placed on a chuck of a spin coater (ACE-1020, Dong Ah Trade corp), and 0.3 ml of the prepared high hardness PDMS solution was poured on it. And spin-coated the hardened PDMS solution for 5 seconds at 500 rpm and then 60 seconds at 800 rpm. Subsequently, the silicone master mold was cured in an oven (LDO-150F, LabTech) at 70 ° C. for 30 minutes, and then the silicon master mold coated with high hardness PDMS was placed in the center of a Petri dish, and the prepared PDMS was poured. After curing at 70 ° C. for 2 hours in an oven, the PDMS was cut using a cutter along the inner diameter of the Petri dish, and the first polymer mold was prepared by separating the high hardness PDMS and the PDMS from the silicon master mold. Figure 5 (b) is an electron micrograph of the PDMS mold separated from the silicon master mold.

다음, 1차 고분자 몰드의 나노구조가 형성된 쪽 면에 RF스퍼터를 이용하여 백금층을 코팅하여 1차 복제 고분자 몰드를 완성하였다. 백금층은 1차 복제 고분자 몰드의 이형성을 향상시키기 위해서 형성한다.  Next, a platinum layer was coated on the side where the nanostructure of the primary polymer mold was formed by using RF sputter to complete the primary replica polymer mold. The platinum layer is formed to improve the releasability of the primary replica polymer mold.

2차 복제 고분자 몰드의 제조방법Manufacturing method of secondary replica polymer mold

1차 복제 고분자 몰드에 스핀 코팅을 통해서 고경도 PDMS 용액을 스핀 코팅한 후 경화한 후 고경도 PDMS가 코팅된 1차 복제 고분자 몰드를 페트리 접시에 올려놓고, PDMS를 부었다. 그리고 오븐에서 경화한 후 커터를 이용하여 PDMS를 절단하고, 1차 복제 고분자 몰드에서 고경도 PDMS와 PDMS를 분리하여 2차 복제 고분자 몰드를 제조하였다. 도 5의 (c)는 1차 복제 고분자 몰드에서 분리된 폴리디메틸실옥산 몰드의 전자현미경 사진이다. After spin coating a hard PDMS solution through spin coating on the first replica polymer mold and curing, the primary replica polymer mold coated with the hard PDMS was placed on a petri dish, and the PDMS was poured. After curing in an oven, the PDMS was cut using a cutter, and the high hardness PDMS and the PDMS were separated from the primary replication polymer mold to prepare a secondary replication polymer mold. 5C is an electron micrograph of the polydimethylsiloxane mold separated from the primary replica polymer mold.

다음, 2차 복제 고분자 몰드의 나노구조가 형성된 쪽 면에 RF스퍼터를 이용하여 백금층을 코팅하였다. 백금층은 2차 복제 고분자 몰드의 이형성을 향상시키기 위해서 형성한다.  Next, the platinum layer was coated on the side where the nanostructure of the secondary replica polymer mold was formed by using an RF sputter. The platinum layer is formed to improve the releasability of the secondary replica polymer mold.

<실시예 3><Example 3>

1차 복제 금속 몰드의 제조방법Method for manufacturing primary replica metal mold

스핀 코터(LSM-250, sawatec)를 이용하여 3000rpm에 30초 동안 자외선 경화성 접착층(UV bond)을 8인치 실리콘 웨이퍼에 코팅을 하였다. 자외선 경화성 접착층 위에 실시예 1의 2차 고분자 몰드를 정렬하여 배치한 후, 8인치 유리 웨이퍼를 올려놓은 상태에서 자외선 얼라이너(UV tilt aligner)를 이용하여 19.16㎽/㎠의 에너지 레벨로 3분 동안 자외선 경화성 접착층을 경화하였다. 그러고 나서 450W의 에너지 레벨로 산소 분위기에서, 1분 동안 산소 플라스마에 노출시켰다. 전자빔 증착기(KVE & T-C500200, Korea vacuum tech)를 이용하여 초당 4Å의 증착 속도로 니켈을 총 12분 동안 증착하여 2000Å의 시드 층(Seed layer)를 형성하였다. 이어서 전기도금 장치(EP2000, Sambang ENG)를 이용해 시드 층 위에 니켈 도금 층을 형성하였다. 도금은 직류 100㎃로 90분, 직류 200㎃로 60분, 직류 400㎃로 60분, 지류 800㎃로 60분, 직류 1400㎃로 90분, 직류 9000㎃로 7시간의 프로파일로 니켈 도금액(Sulfamic aicd, C&C tech)내에서 진행되었다. A spin coater (LSM-250, sawatec) was used to coat an ultraviolet curable adhesive layer (UV bond) on an 8 inch silicon wafer for 30 seconds at 3000 rpm. After aligning and arranging the secondary polymer mold of Example 1 on the UV curable adhesive layer, using an UV aligner for 8 minutes with an 8 inch glass wafer, the energy level of 19.16 kW / cm 2 was used. The ultraviolet curable adhesive layer was cured. It was then exposed to oxygen plasma for 1 minute in an oxygen atmosphere at an energy level of 450 W. Using a electron beam evaporator (KVE & T-C500200, Korea vacuum tech) was deposited at a deposition rate of 4 kW per second for a total of 12 minutes to form a seed layer of 2000 kPa. A nickel plating layer was then formed on the seed layer using an electroplating apparatus (EP2000, Sambang ENG). Nickel plating solution (Sulfamic) with a profile of 90 minutes at 100 VDC, 60 minutes at 200 VDC, 60 minutes at 400 VDC, 60 minutes at 800 VAC, 90 minutes at 1400 VDC, and 7 hours at 9000 Hz. aicd, C & C tech).

그리고 금속 층과 도금 층을 2차 고분자 몰드에서 분리하여 두께 200㎛의 1차 복제 금속 몰드를 제작하였다. Then, the metal layer and the plating layer were separated from the secondary polymer mold to prepare a primary replica metal mold having a thickness of 200 μm.

2차 복제 금속 몰드의 제조방법Manufacturing method of secondary replica metal mold

2차 복제 금속 몰드는 1차 복제 금속 몰드와 동일한 방법으로 제작되었다. 단, 실시예 1의 1차 고분자 몰드를 사용하였기 때문에 실시예 1의 실리콘 마스터 몰드와 동일한 형태의 나노 패턴이 형성된 금속 복제 몰드가 제작되었다. The secondary replica metal mold was made in the same way as the primary replica metal mold. However, since the primary polymer mold of Example 1 was used, a metal replica mold having a nanopattern having the same shape as the silicon master mold of Example 1 was formed.

1: 기판 2: 반사 방지막
3: 포토레지스트 5: 마스터 몰드
6: 고분자 용액 7: 지지 기판
8: 고분자 몰드 9: 금속 층
10: 복제 고분자 몰드 11: 기판
12: 자외선 경화성 접착제 13: 금속 층
14: 도금 층 20: 복제 금속 몰드
1: substrate 2: antireflection film
3: photoresist 5: master mold
6: polymer solution 7: support substrate
8: polymer mold 9: metal layer
10: replica polymer mold 11: substrate
12: UV curable adhesive 13: metal layer
14: plating layer 20: replica metal mold

Claims (16)

(a) 마스터 기판에 양각과 음각의 나노 패턴을 형성하여 마스터 몰드를 제작하는 단계와,
(b) 상기 마스터 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 역상의 나노 패턴이 형성된 고분자 몰드를 제조하는 단계와,
(c) 상기 고분자 몰드를 상기 마스터 몰드에서 분리하는 단계와,
(d) 상기 고분자 몰드와 상기 고분자 몰드의 나노 패턴이 전사되는 대상인 고분자 물질 사이의 이형성을 향상시키도록, 상기 고분자 몰드의 역상의 나노 패턴 상에 이형성 향상을 위한 이형막으로서의 금속 층을 형성하는 단계를 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
(a) forming a master mold by forming an embossed and intaglio nanopattern on the master substrate,
(b) applying a polymer solution onto the master mold and curing to prepare a polymer mold having a reversed nano pattern formed thereon;
(c) separating the polymer mold from the master mold;
(d) forming a metal layer as a release film for improving releasability on the reversed nanopattern of the polymer mold to improve releasability between the polymer mold and the polymer material to which the nano pattern of the polymer mold is transferred; Method for producing a replica mold for nano imprint comprising a.
제1항에 있어서,
상기 금속 층은, Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
The method of claim 1,
The metal layer is a method of manufacturing a replica mold for nano imprint comprising at least one selected from the group consisting of Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, P.
제1항에 있어서,
상기 고분자 용액은 폴리우레탄(Poly urethane, PU)계 또는 폴리디메틸실옥산(Polydimethylsiloxane, PDMS)계 고분자 용액인 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
The method of claim 1,
The polymer solution is a polyurethane (Poly urethane, PU) or polydimethylsiloxane (Polydimethylsiloxane, PDMS) polymer solution of the manufacturing method of the replica mold for nanoimprint.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
상기 마스터 몰드 상에 고분자 용액을 도포하는 단계와,
도포된 상기 고분자 용액 위에 지지 기판을 올려놓는 단계와,
상기 고분자 용액을 경화하는 단계를 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
The method of claim 1,
The step (b)
Applying a polymer solution onto the master mold;
Placing a support substrate on the applied polymer solution;
Method for producing a replica mold for nano imprint comprising the step of curing the polymer solution.
제1항에 있어서,
상기 고분자 용액은 자외선 경화성 폴리우레탄(Poly urethane, PU)계 고분자 용액이며, 상기 고분자 용액을 경화하는 단계는 자외선을 조사하는 단계로서, 자외선 조사량이 670~863 mJ/㎠인 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
The method of claim 1,
The polymer solution is a UV-curable polyurethane (PU) -based polymer solution, the step of curing the polymer solution is a step of irradiating ultraviolet light, the UV irradiation amount of 670 ~ 863 mJ / ㎠ of the replication mold for nano imprint Manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 고분자 용액은 열경화성 폴리디메틸실옥산(polydimethylsiloxane, PDMS)계 고분자 용액이며, 상기 고분자 용액을 경화하는 단계는 65~75℃에서 20분~40분 동안 경화하는 단계인 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
The method of claim 1,
The polymer solution is a thermosetting polydimethylsiloxane (PDMS) -based polymer solution, and the step of curing the polymer solution is a step of curing for 20 to 40 minutes at 65 ~ 75 ℃ curing method for a nano imprint replication mold .
제4항에 있어서,
상기 지지 기판은
폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 계, 폴리디메틸실옥산(polydimethylsiloxane, PDMS)계 고분자, 실리콘, 또는 유리 기판인 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
5. The method of claim 4,
The support substrate is
A polycarbonate (PC) -based, polydimethylsiloxane (PDMS) -based polymer, a silicon, or a glass substrate manufacturing method of a replica mold for nanoimprint.
제1항에 있어서,
(e) 역상의 나노 패턴 상에 이형성 향상을 위한 금속 층이 형성된 상기 고분자 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 마스터 기판의 나노 패턴과 동일한 나노 패턴이 형성된 제2고분자 몰드를 제조하는 단계와,
(f) 상기 제2고분자 몰드를 상기 고분자 몰드에서 분리하는 단계와,
(g) 상기 제2고분자 몰드의 나노 패턴 상에 이형성 향상을 위한 금속 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
The method of claim 1,
(e) applying a polymer solution onto the polymer mold having a metal layer for improving releasability on the reversed nanopattern and then curing the same to prepare a second polymer mold having the same nanopattern as the nanopattern of the master substrate; ,
(f) separating the second polymer mold from the polymer mold,
(g) forming a metal layer for improving releasability on the nanopattern of the second polymer mold.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 마스터 기판에 양각과 음각의 나노 패턴을 형성하여 마스터 몰드를 제작하는 단계와,
(b) 상기 마스터 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 역상의 나노 패턴이 형성된 고분자 몰드를 제조하는 단계와,
(c) 상기 고분자 몰드를 상기 마스터 몰드에서 분리하는 단계와,
(d) 상기 고분자 몰드와 상기 고분자 몰드의 나노 패턴이 전사되는 대상인 고분자 물질 사이의 이형성을 향상시키도록, 상기 고분자 몰드의 역상의 나노 패턴 상에 이형성 향상을 위한 이형막으로서의 금속 층을 형성하는 단계와,
(e) 역상의 나노 패턴 상에 이형성 향상을 위한 금속 층이 형성된 상기 고분자 몰드 상에 고분자 용액을 도포한 후 경화하여 마스터 기판의 나노 패턴과 동일한 나노 패턴이 형성된 제2고분자 몰드를 제조하는 단계와,
(f) 상기 제2고분자 몰드를 상기 고분자 몰드에서 분리하는 단계와,
(g) 상기 제2고분자 몰드의 나노 패턴 상에 도금을 위한 시드 층으로 작용하는 금속 층을 형성하는 단계와,
(h) 상기 제2고분자 몰드의 금속 층 위에 도금 층을 형성하는 단계와,
(i) 상기 금속 층 및 도금 층을 상기 제2고분자 몰드에서 분리하는 단계를 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드의 제조방법.
(a) forming a master mold by forming an embossed and intaglio nanopattern on the master substrate,
(b) applying a polymer solution onto the master mold and curing to prepare a polymer mold having a reversed nano pattern formed thereon;
(c) separating the polymer mold from the master mold;
(d) forming a metal layer as a release film for improving releasability on the reversed nanopattern of the polymer mold to improve releasability between the polymer mold and the polymer material to which the nano pattern of the polymer mold is transferred; Wow,
(e) applying a polymer solution onto the polymer mold having a metal layer for improving releasability on the reversed nanopattern and then curing the same to prepare a second polymer mold having the same nanopattern as the nanopattern of the master substrate; ,
(f) separating the second polymer mold from the polymer mold,
(g) forming a metal layer on the nanopattern of the second polymer mold to serve as a seed layer for plating;
(h) forming a plating layer on the metal layer of the second polymer mold,
(i) separating the metal layer and the plating layer from the second polymer mold.
양각과 음각의 나노 패턴을 형성되어 있는 고분자 물질 및
상기 고분자 몰드와 상기 고분자 몰드의 나노 패턴이 전사되는 대상인 고분자 물질 사이의 이형성을 향상시키도록, 상기 고분자 물질의 나노 패턴 위에 형성된 이형성 향상을 위한 이형막으로서의 금속 층을 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드.
Polymer material that forms the nano pattern of the embossed and intaglio
And a metal layer as a release film for improving release property formed on the nanopattern of the polymer material to improve the release property between the polymer mold and the polymer material to which the nanopattern of the polymer mold is transferred.
제15항에 있어서,
상기 금속 층은, Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 나노 임프린트용 복제 몰드.
16. The method of claim 15,
The metal layer is a replica mold for nanoimprint comprising at least one selected from the group consisting of Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, P.
KR1020110144878A 2011-12-28 2011-12-28 Method of forming replication mold for nanoimprint and replication mold for nanoimprint KR101342900B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110144878A KR101342900B1 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Method of forming replication mold for nanoimprint and replication mold for nanoimprint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110144878A KR101342900B1 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Method of forming replication mold for nanoimprint and replication mold for nanoimprint

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130076329A KR20130076329A (en) 2013-07-08
KR101342900B1 true KR101342900B1 (en) 2013-12-18

Family

ID=48989957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110144878A KR101342900B1 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Method of forming replication mold for nanoimprint and replication mold for nanoimprint

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101342900B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101618436B1 (en) 2014-06-02 2016-05-09 한양대학교 산학협력단 Method for manufacturing nano electrode layer
KR20180080561A (en) * 2017-01-04 2018-07-12 한국과학기술원 Flexible transparent electrode based on sonication assisted selective lift-off process and manufacturing method thereof

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101472416B1 (en) 2013-10-17 2014-12-12 고려대학교 산학협력단 Three dimensional stretchable electronic device and manufacturing method comprising the same
KR102214830B1 (en) * 2014-05-02 2021-02-10 삼성전자주식회사 Manufacturing method of Master mold
KR102279239B1 (en) * 2014-07-25 2021-07-19 삼성전자주식회사 Method of transferring reverse pattern using imprint process
KR101940238B1 (en) * 2015-10-01 2019-01-21 한국전자통신연구원 A method of manufacturing metal stamps
KR101888511B1 (en) * 2016-08-18 2018-08-16 주식회사 시노펙스 Method of fabricating micro pattern on flexible copper clad laminate using imprinting process
KR102086802B1 (en) * 2017-07-19 2020-03-09 서강대학교산학협력단 Injection mold for manufacturing probe of atomic force microscopy and manufacturing method thereof
KR102237716B1 (en) * 2019-07-19 2021-04-08 한국과학기술원 Manufacturing method using fine metal mask
KR102389163B1 (en) * 2020-04-09 2022-04-22 한국기계연구원 Method for fabricating flexible and stretchable film having fine pattern
KR102493568B1 (en) * 2020-07-27 2023-01-30 경북대학교 산학협력단 Method for manufacturing patterned molecularly imprinted film and the sensor using the same
CN114919107B (en) * 2022-05-17 2024-02-27 深圳技术大学 High-temperature compression molding device of silicon die

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100831046B1 (en) 2006-09-13 2008-05-21 삼성전자주식회사 Mold for nano-imprinting and method of manufacturing the mold

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100831046B1 (en) 2006-09-13 2008-05-21 삼성전자주식회사 Mold for nano-imprinting and method of manufacturing the mold

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101618436B1 (en) 2014-06-02 2016-05-09 한양대학교 산학협력단 Method for manufacturing nano electrode layer
KR20180080561A (en) * 2017-01-04 2018-07-12 한국과학기술원 Flexible transparent electrode based on sonication assisted selective lift-off process and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130076329A (en) 2013-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101342900B1 (en) Method of forming replication mold for nanoimprint and replication mold for nanoimprint
US9676123B2 (en) Flexible nanoimprint mold, method for fabricating the same, and mold usage on planar and curved substrate
Lan et al. UV-nanoimprint lithography: structure, materials and fabrication of flexible molds
US8574822B2 (en) Nanoimprint resist
TW578200B (en) Patterned structure reproduction using nonsticking mold
US9511535B2 (en) Resin mold, production method thereof, and use thereof
US20170320261A1 (en) Method for Producing Patterned Materials
JP2009292150A (en) Organic mold and its production method
Lan Soft UV nanoimprint lithography and its applications
CN113484945A (en) Method for manufacturing variable linear density grating based on PDMS/PUA mutual copying
JP5332220B2 (en) Fine resin structure and manufacturing method thereof
JP4889316B2 (en) A manufacturing method of a three-dimensional structure, a three-dimensional structure, an optical element, a stencil mask, a manufacturing method of a finely processed product, and a manufacturing method of a fine pattern molded product.
KR20120020012A (en) Organic-inorganic hybrid material and stamp for nanoimprint manufactured from the same
KR101192470B1 (en) Method of manufacturing glassy carbon mold for glass molding press and method of forming a fine pattern on a glass substrate using the same
KR20050073017A (en) Pdms elastomer stamp and method of forming minute pattern using the same
KR101132372B1 (en) Resin composition for preparing of reversal imprint mold, and reversal imprint method using the mold
KR100876386B1 (en) Resist pattern forming method without residual layer using soft molding and method of forming patterned metal layer using the method
TWI389931B (en) Nano-imprint resist and nanoimprinting lithography method using the same
US20220402193A1 (en) A method for imprinting micropatterns on a substrate of an organic polymer
KR20120071067A (en) Method of producing stamp for nano-imprint
JP2022512480A (en) Manufacturing method of nanoimprint lithography mold
TWI391418B (en) Nano-imprint resist and nanoimprinting lithography method using the same
Hirai et al. Reproduction of anti-reflection structures by nano casting method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161212

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171109

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190924

Year of fee payment: 7