KR101705990B1 - Method for fabricating polymer structure and method for fabricating structure with a micro-pattern using the same - Google Patents

Method for fabricating polymer structure and method for fabricating structure with a micro-pattern using the same Download PDF

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김우충
장현익
윤해수
안치원
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    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Abstract

The present invention relates to a method for fabricating a polymer structure and a method for fabricating a structure having micro-patterns formed thereon using the polymer structure, wherein the method for fabricating a structure having micro-patterns formed thereon comprises the steps of: preparing a structure mold patterned with an embossed portion and an engraved portion; subjecting the prepared structure mold to hydrophobic treatment and hydrophilic treatment; applying a fluid polymer solution on an upper part of the structure mold undergone the hydrophobic treatment and hydrophilic treatment to fill the engraved portion with a first polymer; bringing the upper part of the structure mold filled with the first polymer in contact with a substrate and curing the first polymer while applying pressure to the substrate; and separating the substrate from the structure mold to produce a first polymer structure having a first polymer pattern at the upper part of the substrate. Accordingly, the present invention can fabricate a polymer structure having micro-patterns.

Description

고분자 구조체의 제조 방법 및 그 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING POLYMER STRUCTURE AND METHOD FOR FABRICATING STRUCTURE WITH A MICRO-PATTERN USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a polymer structure and a method of manufacturing a structure having a fine pattern using the polymer structure,

본 발명은 일정 패턴을 갖는 구조 몰드를 이용하여 기판 상에 고분자 물질 패턴을 형성할 수 있는 고분자 구조체의 제조 방법 및 그 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a polymer structure capable of forming a polymer material pattern on a substrate using a structural mold having a predetermined pattern, and a method of manufacturing a structure having a fine pattern formed using the polymer structure.

잘 알려진 바와 같이, 반도체, 전자, 광전, 자기, 디스플레이 소자, 미세 전자기계 소자 등을 제조할 때 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 공정을 필연적으로 수행하게 되는데, 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 대표적인 기법으로 빛을 이용하여 미세 패턴을 형성하는 포토리소그래피(photolithography) 공정이 있다.As is well known, when a semiconductor, an electron, a photoelectric field, a magnet, a display device, a microelectromechanical device, or the like is manufactured, a process of forming a fine pattern on a substrate is inevitably performed. There is a photolithography process in which fine patterns are formed by using light.

이러한 포토리소그래피 공정은 빛에 대한 반응성을 갖는 고분자 물질(예를 들면, 포토레지스트 등)을 패터닝하고자 하는 물질이 적층(또는 증착)된 기판 상에 도포하고, 목표로 하는 임의의 패턴으로 설계된 레티클을 통해 고분자 물질 상에 빛을 투과시켜 노광하며, 현상 공정을 통해 노광된 고분자 물질을 제거함으로써, 패터닝하고자 하는 물질 위에 목표로 하는 패턴을 갖는 패턴 마스크(또는 식각 마스크)를 형성한다.Such a photolithography process is performed by applying a polymer material (for example, a photoresist or the like) having reactivity to light onto a substrate on which a material to be patterned is laminated (or vapor-deposited), and a reticle designed with a desired arbitrary pattern A pattern mask (or an etching mask) having a target pattern is formed on the material to be patterned by removing the exposed polymer material through a development process.

이후에, 패턴 마스크를 이용하는 식각 공정을 수행함으로써, 기판 상에 적층된 물질을 원하는 패턴으로 패터닝한다.Thereafter, by performing an etching process using a pattern mask, the material deposited on the substrate is patterned into a desired pattern.

상술한 바와 같은 포토리소그래피 공정은 회로 선폭(또는 패턴 선폭)이 노광 공정에 사용되는 빛의 파장에 의해 결정되기 때문에, 기판 상에 초미세 패턴(예를 들면 선폭이 100㎚ 이하인 초미세 패턴 등)을 형성하는 것이 매우 어려운 실정이다.Since the above-described photolithography process determines an ultrafine pattern (for example, an ultrafine pattern having a line width of 100 nm or less) on the substrate because the circuit line width (or pattern line width) is determined by the wavelength of light used in the exposure process, It is very difficult to form the film.

이와 같이 나노미터 스케일의 미세 패턴을 형성하기 위해 포토리소그래피 공정을 대체할 수 있는 새로운 연구들이 진행되고 있는데, 전자빔, 엑스선 등을 이용한 식각 공정들이 연구되고 있지만 긴 공정 시간과 고비용이 소요되는 문제점이 있기 때문에, 대량생산에 적용하기에는 매우 어려운 실정이다.In order to form a nanometer-scale fine pattern, new researches are being carried out to replace the photolithography process. Although etch processes using electron beams and X-rays are being studied, there is a problem that a long process time and a high cost are required Therefore, it is very difficult to apply to mass production.

최근에는 나노 임프린트 공정을 이용하여 패턴을 복제함으로써 생산성을 향상시키기 위한 연구들이 진행되고 있는데, 매우 경제적이고 효과적으로 나노 구조를 제조할 수 있다.In recent years, researches are being conducted to improve productivity by replicating patterns by using a nanoimprint process, and it is possible to manufacture nanostructures very economically and effectively.

이러한 나노 임프린트 공정은 크게 두 가지로 분류되고 있는데, 첫째는 나노 구조물이 각인된 스탬프를 기판 위에 스핀코팅하거나 디스펜싱된 액상의 재료 표면에 눌러 그 액상의 재료를 응고시킨 후 스탬프를 응고된 재료로부터 이형화하여 나노 구조를 전사하는 기법이고, 두 번째는 핫엠보싱 나노 임프린트 리소그래피 공정으로 나노 크기의 패턴이 요청 형태로 형성된 스탬프로 미리 고체상으로 코팅되어 있는 고분자 재질의 레지스트를 유리전이온도 이상의 고온으로 승온시킨 후 고압으로 눌러 압인하고 다시 냉각시켜 그 스탬프를 소성 변형된 레지스트로부터 분리하는 기법이다.The nanoimprint process is classified into two types. First, the stamp stamped with the nanostructures is spin-coated on the substrate or pressed on the surface of the dispensed liquid material to solidify the liquid material, and then the stamp is separated from the coagulated material The second is a hot embossing nanoimprint lithography process. The nano-imprinted lithography process is used to stamp a resist of a polymer material, which is previously coated with a stamp in the form of a nano-sized pattern, in a desired form, to a temperature higher than the glass transition temperature And then pressed at high pressure to be stamped and cooled again to separate the stamp from the plastic deformation resist.

한편, 미세 패턴을 형성하기 위해서 고분자 탄성체를 이용하여 몰드의 표면에 패턴용 고분자 물질을 그 구조 표면에 코팅한 후 직접 2차 기판 표면에 프린팅하여 2차 기판에 원하는 패턴을 형성하거나, 2차 기판과 접촉시킨 후 기 몰드에 코팅된 물질을 전체적으로 전사시킴으로써, 역상의 패턴을 2차 기판 위에 형성시키는 기법에 대한 연구 개발이 진행되고 있다.On the other hand, in order to form a fine pattern, a polymeric material for pattern is coated on the surface of the mold using a polymeric elastomer, and then directly printed on the surface of the secondary substrate to form a desired pattern on the secondary substrate, And a method of forming a reversed phase pattern on a secondary substrate by transferring the material coated on the mold in its entirety.

하지만, 상술한 바와 같이 연구되는 다양한 기법들의 문제점은 표면 장력으로 인해 미세구조가 겹쳐져 구조 균일성이 저하되거나, 전사된 미세 구조가 독립된 구조를 형성하지 못하고, 형성된 구조의 크기보다 더 두껍게 잔류하는 경화막 상에 미세 구조가 형성되기 때문에 추가적인 식각 공정을 수행하여 기판의 표면이 노출될 때까지 잔류하는 경화막을 제거해야만 하기 때문에, 많은 시간적 및 비용적 소요가 발생하며 더욱이 그 추가적인 과정에서 미세 구조의 형상이 손상되어 정확한 구조를 구현하기 힘든 문제점이 있다.However, a problem with various techniques studied as described above is that the microstructures are overlapped due to the surface tension, the structure uniformity is lowered, or the transferred microstructure can not form an independent structure, and the remaining hardening Since the microstructure is formed on the film, it is necessary to remove the remaining cured film until the surface of the substrate is exposed by performing an additional etching process. Therefore, a great deal of time and cost is required, and furthermore, There is a problem that it is difficult to implement a precise structure.

1. 등록특허 제10-0568581호(2006.03.31.등록) : 미세패턴 형성 몰드용 조성물 및 이로부터 제작된 몰드1. Registration No. 10-0568581 (registered on March 31, 2006): a composition for a fine pattern forming mold and a mold made therefrom

본 발명의 일 구성으로서, 구조 몰드의 양각 부분을 소수성 물질(또는 고분자 비친화성 물질)로 소수성 처리(또는 고분자 비친화 처리)하고, 구조 몰드의 음각 부분을 친수성 물질(또는 고분자 친화성 물질)로 친수성 처리(또는 고분자 친화 처리)한 후에, 유동성 고분자 물질을 충진하고, 그 상부에 기판을 접촉, 가압 및 경화시키며, 구조 몰드를 분리시킴으로써, 기판 표면에 고분자 물질이 전사될 때, 원하는 패턴 외에는 추가적인 잔류막이 존재하지 않아 식각 공정이 필요하지 않고, 추가 식각 공정으로 인한 미세 구조의 손상을 미연에 방지하며, 시간적 및 경제적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 고분자 구조체의 제조 방법 및 그 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법을 제공하고자 한다.As a constitution of the present invention, hydrophobic treatment (or polymer non-affinity treatment) is carried out with a hydrophobic substance (or a polymer non-affinity substance) of the embossed portion of the structure mold, and a depressed portion of the structure mold is treated with a hydrophilic substance After the hydrophilic treatment (or polymer affinity treatment) is performed, the polymeric material is transferred onto the substrate surface by filling the fluidic polymer material, contacting and pressing and curing the substrate thereon, and separating the structural mold, The present invention relates to a method for producing a polymer structure which does not require an etching process and which can prevent damage to a microstructure due to the additional etching process and can improve productivity in terms of time and cost, To provide a method of manufacturing a patterned structure.

또한, 본 발명의 다른 구성으로서, 구조 몰드에 유동성 고분자 물질을 코팅한 후, 구조 몰드의 양각 부분 상부까지 식각하여 유동성 고분자 물질을 패터닝하고, 기판에 그 구조물을 접촉, 가압 및 경화시키며, 구조 몰드를 분리시킴으로써, 기판의 상부에 고분자 미세 패턴을 형성하면서 잔류막이 존재하지 않는 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있어 시간적 및 경제적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 고분자 구조체의 제조 방법 및 그 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법을 제공하고자 한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a structure, comprising the steps of: coating a structural mold with a fluid polymeric material; etching the fluidic polymeric material to an upper portion of a relief portion of the structural mold; patterning the fluidic polymeric material; A polymer structure having no residual film can be easily formed while forming a polymer fine pattern on a substrate and thereby productivity can be improved in terms of time and cost, and a method of manufacturing a polymer structure using the polymer structure To provide a method of manufacturing a patterned structure.

또한, 본 발명의 또 다른 구성으로서, 구조 몰드의 표면을 반(半)친수성 물질(또는 반(半)고분자 친화성 물질)로 반(半)친수성 처리(또는 반(半)고분자친화성 처리)한 후, 유동성 고분자 물질을 코팅하고, 그 상부에 기판을 접촉, 가압 및 경화시키며, 구조 몰드를 분리시킨 후, 기판에 전사된 고분자 물질의 최소화된 잔류 음각 부분을 선택적으로 식각시킴으로써, 기판의 상부에 고분자 미세 패턴을 형성하면서 잔류막이 존재하지 않은 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있어 시간적 및 경제적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 고분자 구조체의 제조 방법 및 그 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법을 제공하고자 한다.Further, as another constitution of the present invention, the surface of the structural mold is treated with a semi-hydrophilic treatment (or a semi-polymer affinity treatment) with a semi-hydrophilic substance (or a semi-polymer affinity substance) The substrate is contacted, pressed and cured on top of the fluidic polymer material, the structure mold is separated, and the minimized residual engraved portion of the transferred polymer material on the substrate is selectively etched, A method of manufacturing a polymer structure capable of easily producing a polymer structure having no residual film while forming a polymer fine pattern on the polymer structure and improving productivity in terms of time and cost, and a method of manufacturing a structure having a fine pattern using the polymer structure .

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .

본 발명의 제 1 측면에 따르면, 양각 부분 및 음각 부분이 패터닝된 구조 몰드를 준비하는 단계와, 상기 준비된 구조 몰드를 소수성 처리 및 친수성 처리하는 단계와, 상기 소수성 및 친수성 처리된 상기 구조 몰드의 상부에 유동성 고분자 용액을 도포하여 상기 음각 부분을 제 1 고분자로 충진하는 단계와, 상기 제 1 고분자가 충진된 상기 구조 몰드의 상부를 기판과 접촉시킨 후, 상기 기판을 가압하면서 상기 제 1 고분자를 경화시키는 단계와, 상기 구조 몰드로부터 상기 기판을 분리하여 상기 기판의 상부에 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체를 제조하는 단계를 포함하는 고분자 구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a structure, comprising the steps of: preparing a structural mold having an embossed portion and an engraved portion patterned thereon; subjecting the prepared structural mold to a hydrophobic treatment and a hydrophilic treatment; Filling the recessed portion with a first polymer, contacting the upper portion of the structural mold filled with the first polymer with the substrate, and curing the first polymer while pressing the substrate, And separating the substrate from the structural mold to produce a first polymer structure having a first polymer pattern formed on the substrate.

본 발명의 제 2 측면에 따르면, 양각 부분 및 음각 부분이 패터닝된 구조 몰드를 준비하는 단계와, 상기 준비된 구조 몰드의 상부에 유동성 고분자 용액을 도포하여 상기 음각 부분이 제 1 고분자로 충진되고, 상부에는 제 1 고분자층을 형성하는 단계와, 상기 양각 부분이 노출될 때까지 상기 제 1 고분자층을 제거하는 단계와, 상기 제 1 고분자층이 제거되고 상기 제 1 고분자가 충진된 상기 구조 몰드를 기판에 접촉시킨 후, 가압하면서 상기 제 1 고분자를 경화시키는 단계와, 상기 구조 몰드로부터 상기 기판을 분리하여 상기 기판의 상부에 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체를 제조하는 단계를 포함하는 고분자 구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of preparing a structural mold having an embossed portion and an engraved portion patterned thereon, and applying a fluid polymer solution to an upper portion of the prepared structural mold, Forming a first polymer layer on the substrate, removing the first polymer layer until the relief portion is exposed, removing the first polymer layer and removing the structure mold, And curing the first polymer while pressurizing the polymer structure, and separating the substrate from the structural mold to produce a first polymer structure having a first polymer pattern formed on the substrate, Can be provided.

본 발명의 제 3 측면에 따르면, 양각 부분 및 음각 부분이 패터닝된 구조 몰드를 준비하는 단계와, 상기 준비된 구조 몰드의 표면을 반(半)친수성 처리하는 단계와, 상기 반(半)친수성 처리하는 단계 후에 유동성 고분자 용액을 도포하여 상기 음각 부분이 제 1 고분자로 충진되고, 상부에는 제 1 고분자층을 형성하는 단계와, 상기 제 1 고분자층이 형성된 상기 구조 몰드를 기판과 접촉시키는 단계와, 상기 기판을 가압하면서 상기 제 1 고분자를 경화시키는 단계와, 상기 구조 몰드로부터 상기 기판을 분리하여 상기 제 1 고분자층의 상부에 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체를 제조하는 단계와, 상기 제 1 고분자 패턴의 음각 부분을 상기 기판이 노출될 때까지 식각하여 상기 기판의 상부에 상기 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조하는 단계를 포함하는 고분자 구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a structure, comprising the steps of: preparing a structural mold having an embossed portion and an engraved portion patterned; Forming a first polymer layer on the upper portion of the first polymer layer by applying a fluid polymer solution after the first polymer layer is filled with the first polymer, The method comprising the steps of: curing the first polymer while pressurizing the substrate; separating the substrate from the structural mold to produce a first polymer structure having a first polymer pattern formed on the first polymer layer; The second polymer structure having the first polymer pattern formed on the substrate by etching until the substrate is exposed, A method for producing a polymer structure including the step of producing a polymer structure may be provided.

본 발명의 제 4 측면에 따르면, 상기에 의해 제조된 고분자 구조체를 이용하여 상기 제 1 고분자 패턴을 갖거나 혹은 상기 제 1 고분자 패턴에 대응하는 역상의 패턴을 갖는 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a metal or metal oxide fine pattern having the first polymer pattern or a reversed phase pattern corresponding to the first polymer pattern using the polymer structure A method of manufacturing a structure in which a fine pattern is formed using a polymer structure including the step of forming a fine pattern can be provided.

본 발명의 제 5 측면에 따르면, 양각 부분 및 음각 부분이 패터닝된 구조 몰드를 준비하는 단계와, 상기 준비된 구조 몰드의 상부에 유동성 고분자 용액을 도포하여 상기 음각 부분이 고분자로 충진되고, 상부에는 고분자층을 형성하는 단계와, 상기 고분자층이 형성된 상기 구조 몰드에 기판을 접촉시키기는 단계와, 상기 접촉된 기판을 가압하면서 상기 고분자를 경화시키는 단계와, 상기 구조 몰드로부터 상기 기판을 분리하여 상기 기판의 상부에 고분자 패턴이 형성된 고분자 구조체를 제조하는 단계와, 상기 고분자 패턴의 음각 부분을 기판이 노출될 때까지 식각하여 상기 기판의 상부에 고분자 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a structural mold having an embossed portion and an engraved portion patterned; applying a fluid polymer solution to an upper portion of the prepared structural mold to fill the recessed portion with a polymer; Forming a polymer layer on the substrate; contacting the substrate with the structure mold on which the polymer layer is formed; curing the polymer while pressurizing the contacted substrate; separating the substrate from the structure mold, And forming a polymer pattern on the substrate by etching until the substrate is exposed until the substrate is exposed, thereby forming a fine structure using the polymer structure. A method of manufacturing a patterned structure can be provided.

본 발명은 종래의 기법과는 달리 선행 패터닝과 식각 공정이 불필요하거나 최소화되기 때문에, 연결된 패턴뿐만 아니라 비연결된 패턴까지 다양한 구조의 패터닝이 가능하고, 대면적 구조체에 적용할 경우 공정 시간과 공정비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 패터닝 공정의 반복으로 인한 패턴 정밀도 저하를 미연에 방지하고, 유동성 고분자 물질의 상부에 미세 패턴을 형성하면서 잔류막이 존재하지 않는 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있어 시간적 및 경제적으로 생산성을 향상시킬 수 있다.The present invention is capable of patterning various structures up to connected patterns as well as connected patterns because previous patterning and etching processes are unnecessary or minimized, unlike conventional techniques, and when applied to a large area structure, It is possible to remarkably reduce the pattern precision due to repetition of the patterning process and to easily form a polymer structure having no residual film while forming a fine pattern on the upper surface of the fluid polymer material, Can be improved.

또한, 본 발명은 액상의 고분자 물질이 접촉되어 있던 구조 몰드와 분리되는 공정에서 발생한 기포나, 액상의 고분자 물질이 기판과 접촉한 후 경화되기 전에 발생한 기포 등과 같은 결함을 장력을 조절하기 위한 표면선택성 처리에 도움을 얻어 가압 롤링 등의 방식으로 간단히 제거할 수 있기 때문에 보다 넓은 면적에서 결함이 없는 구조체를 제조할 수 있고, 그 선폭이 매우 미세하면서도 광범위한 영역에서 구조적 결함 없이 수 nm에서 수 mm까지 구현이 가능하며, 그 종횡비가 큰 고종횡비 구조체를 쉽게 제조할 수 있으며, 종래에서 사용되는 진공 챔버, 고압 스테이지 등과 같은 고가의 장비를 필요로 하지 않기 때문에, 제조 설비비용을 줄일 수 있으면서 공정 시간을 단축할 수 있다.In addition, the present invention is characterized in that defects such as bubbles generated in a process of separating from a structural mold in contact with a liquid polymeric material, bubbles generated before a liquid polymeric material comes into contact with a substrate after curing, It is possible to fabricate a defect-free structure in a wider area, and it is possible to fabricate a structure with a width of several nm to several mm without a structural defect in a very small line width but in a wide range. It is possible to easily manufacture a high aspect ratio structure having a large aspect ratio and it is possible to reduce the manufacturing facility cost and shorten the processing time because expensive equipment such as a vacuum chamber and a high pressure stage used in the past is not required can do.

즉, 본 발명은 비진공 환경에서는 공정 중 공기의 유입에 의해 최종 패턴에서 기포결함이 발생하게 되는데, 기판과의 장력을 조절하기 위한 기판의 표면선택성 처리를 거쳐 구조 몰드 위에 액상의 고분자 물질을 도포하여 미세 구조물을 충진한 후 그 위에 기판을 접촉시킬 경우 구조 몰드와 고분자 물질 상에 유동이 유발되지 않기 때문에, 결함 발생 확률이 대폭 감소함으로써, 그 선폭이 대단히 미세하면서도 광범위한 영역에서 구조적 결함이 없이 수 nm에서 수 mm까지 구현이 가능하고, 미세 패턴이 형성된 큰 종횡비를 갖는 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있다.That is, in the non-vacuum environment, air bubbles are generated in the final pattern due to the inflow of air during the process. After the surface selective treatment of the substrate to adjust the tension with the substrate, a liquid polymer material is applied The microstructures are filled and then the substrate is brought into contact with the microstructures, the flow is not induced on the structural mold and the polymer material. Therefore, the probability of occurrence of defects is greatly reduced. Thus, the line width is extremely small, nm to several mm can be realized, and a polymer structure having a large aspect ratio in which a fine pattern is formed can be easily manufactured.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 고분자 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이고,
도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 고분자 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이며,
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 고분자 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따라 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이며,
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따라 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따라 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이며,
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따라 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.
1A to 1G are views illustrating a process of fabricating a polymer structure according to a first embodiment of the present invention,
FIGS. 2A to 2H are views illustrating a process of fabricating a polymer structure according to a second embodiment of the present invention,
3A to 3G are views illustrating a process of fabricating a polymer structure according to a third embodiment of the present invention,
4 is a view illustrating a process of fabricating a structure having a fine pattern using a polymer structure according to a fourth embodiment of the present invention,
5 is a view illustrating a process of fabricating a structure having fine patterns formed using a polymer structure according to a fifth embodiment of the present invention,
6 is a view illustrating a process of fabricating a structure having fine patterns formed using a polymer structure according to a sixth embodiment of the present invention,
7 is a view illustrating a process of fabricating a micropattern structure using a polymer structure according to a seventh embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of embodiments of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 다양한 실시예에서 사용되는 구조 몰드를 제조하는 과정에 대해 설명하면, 실리콘, 유리, 석영 등을 이용한 기판을 세정하고, 그 상부에 반사방지막을 형성하며, 반사 방지막의 상부에 포토 레지스트층을 스핀 코팅 등의 방식으로 형성할 수 있다.First, a process of manufacturing a structural mold used in various embodiments of the present invention will be described. A substrate using silicon, glass, quartz or the like is cleaned, an antireflection film is formed on the substrate, The resist layer can be formed by a method such as spin coating.

그리고, 포토 리소그래피 공정을 통해 포토 레지스트층을 패터닝한 후에, 건식 에칭 또는 습식 에칭을 통해 반사 방지막 및 기판을 제거하여 구조 몰드를 제조할 수 있다.After the photoresist layer is patterned through the photolithography process, the antireflection film and the substrate are removed through dry etching or wet etching to form the structural mold.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 고분자 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.1A to 1G are views illustrating a process of fabricating a polymer structure according to a first embodiment of the present invention.

먼저, 도 1a에 도시한 바와 같이 원하는 패턴에 대응하는 역패턴을 갖는 구조 몰드(110)를 준비하고, 도 1b에 도시한 바와 같이 준비된 구조 몰드(110)에서 볼록한 양각 부분 상부에 소수성(hydropobic) 물질(또는 고분자 비친화성 물질)을 이용하여 계면에너지 최대화를 위해 소수성 처리(또는 고분자 비친화성 처리)한 후, 오목한 음각 부분 바닥에 친수성(hydrophilic) 물질(또는 고분자 친화성 물질)을 이용하여 계면에너지 최소화를 위해 친수성 처리(또는 고분자 친화성 처리)할 수 있다.First, as shown in FIG. 1A, a structure mold 110 having a reverse pattern corresponding to a desired pattern is prepared, and a hydrophobic structure is formed on the upper portion of the convex relief portion of the structure mold 110 prepared as shown in FIG. After hydrophobic treatment (or polymer non-affinity treatment) for maximizing interfacial energy using a substance (or a polymer non-affinity substance), a hydrophilic substance (or a polymer affinity substance) A hydrophilic treatment (or a polymer affinity treatment) may be performed for minimization.

여기에서, 구조 몰드(110)는 포토 리소그라피 공정, 전자빔 리소그라피 공정, 기계가공 등에 의해 제조된 마스터 몰드로부터 제조된 표면선택성 복제고분자 몰드가 사용될 수 있다.Here, the structure mold 110 may be a surface-selective replication polymer mold made from a master mold produced by a photolithography process, an electron beam lithography process, a machining process, or the like.

그리고, 소수성 처리(또는 고분자 비친화성 처리)를 위한 소수성 물질(또는 고분자 비친화성 물질)로는 불소 수지 고분자로서 폴리테트라플루오르 에틸렌(PTFE), 테트라프루오르에틸렌 헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌 테트라플루오르에틸렌 공중합체(ETFE), 에틸렌 테트라플루오르에틸렌 공중합체(ETFE), 퍼플루오르폴리에테르(PFPA) 및 퍼플루오르알콕시 폴리머(PFA)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상 선택될 수 있다.Examples of the hydrophobic substance (or polymer non-affinity substance) for hydrophobic treatment (or polymer non-affinity treatment) include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene tetra At least one selected from the group consisting of fluoroethylene copolymer (ETFE), ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), perfluoropolyether (PFPA) and perfluoroalkoxy polymer (PFA).

이러한 소수성 처리(또는 고분자 비친화성 처리)는 상술한 바와 같은 소수성 물질(또는 고분자 비친화성 물질)을 이용한 플라즈마 유도 표면 결합 방법 등을 사용할 수 있다.Such a hydrophobic treatment (or polymer non-affinity treatment) may employ a plasma induced surface bonding method using a hydrophobic substance (or a polymer non-affinity substance) as described above.

또한, 친수성 처리(또는 고분자 친화성 처리)를 위한 친수성 물질(또는 고분자 친화성 물질)의 경우 양이온이면 물분자의 산소부위와, 음이온이면 물분자의 수소부위와 친하게 되는 것처럼 -OH, -COOH, -NH2 등과 같은 극성공유결합 고분자로서 폴리이미드, 폴리아마이드, 나일론, 폴리비닐알콜 및 폴리에틸렌이민로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상 선택될 수 있다.In the case of a hydrophilic substance (or a polymer affinity substance) for a hydrophilic treatment (or a polymer affinity treatment), as in the case of a cation, an oxygen moiety of a water molecule and, in the case of an anion, -NH2, and the like, at least one selected from the group consisting of polyimide, polyamide, nylon, polyvinyl alcohol, and polyethyleneimine can be selected.

이러한 친수성 처리(또는 고분자 친화성 처리)는 산소, 아르곤, 질소 등과 같은 플라즈마 가스와 더불어, 상술한 바와 같은 친수성 물질(또는 고분자 친화성 물질)을 이용한 플라즈마 유도 표면 결합 방법 등을 사용할 수 있다.Such a hydrophilic treatment (or polymer affinity treatment) may be a plasma induced surface bonding method using a hydrophilic substance (or a polymer affinity substance) as described above together with a plasma gas such as oxygen, argon, nitrogen and the like.

그리고, 도 1c에 도시한 바와 같이 구조 몰드(110)의 상부에 유동성 고분자 용액(120)을 도포한 후, 스핀코팅을 수행하여 구조 몰드(110)의 음각 부분 내부에 유동성 고분자 용액(120)이 충진됨으로써, 도 1d에 도시한 바와 같이 구조 몰드(110)의 음각 부분에 고분자 물질(120a)이 충진 및 형성될 수 있다.1C, the fluid polymer solution 120 is applied to the upper part of the structure mold 110, and then the spin polymer is applied to the interior of the structure mold 110 to form a fluid polymer solution 120 As shown in FIG. 1D, the polymer material 120a can be filled and formed in the recessed portion of the structural mold 110.

여기에서, 유동성 고분자 용액은 자연경화성 고분자, 증발경화성 고분자, 열경화성 고분자, 광경화성 고분자 중에서 선택된 용액을 사용하거나 자연경화성 고분자, 증발경화성 고분자, 열경화성 고분자, 광경화성 고분자 중에서 선택된 고분자에 기능성 세라믹, 금속 등과 같은 고체 성분이 혼합된 용액을 사용할 수 있다.Here, the fluid polymer solution may be prepared by using a solution selected from a natural curable polymer, an evaporation-curable polymer, a thermosetting polymer, and a photo-curable polymer, or a polymer selected from a natural curable polymer, an evaporative curable polymer, a thermosetting polymer and a photo- A solution in which the same solid components are mixed can be used.

그리고, 유동성 고분자는 아크릴계, 다관능(메타)아크릴레이트계, 에폭시계 고분자 중에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있고, 열 개시제 또는 광 개시제에 따라 고분자 경화 조건을 선택할 수 있다.The flowable polymer may be at least one selected from the group consisting of acrylic, polyfunctional (meth) acrylate and epoxy polymers, and the polymer curing conditions may be selected depending on the heat initiator or the photo initiator.

또한, 아크릴계 수지의 단량체로는 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 2-히드록시에틸(메타)크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 스타이렌 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 아세트산 비닐 또는 아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.Examples of the monomer of the acrylic resin include butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, styrene monomer, glycidyl At least one selected from the group consisting of isopropyl acrylate, isooctyl acrylate, stearyl methacrylate, dodecyl acrylate, decyl acrylate, vinyl acetate and acrylonitrile may be used.

그리고, 다관능 우레탄(메타)아크릴레이트는 3관능 이소시아네이트에 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 반응시켜 제조할 수 있으며, 3관능 이소시아네이트로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트로부터 유도된 3관능 이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트로부터 유도된 3관능 이소시아네이트 또는 트리 메탄 프로판올 어덕트 톨루엔 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물이 사용될 수 있다.The polyfunctional urethane (meth) acrylate can be produced by reacting a (meth) acrylate having a hydroxy group with a trifunctional isocyanate. The trifunctional isocyanate includes trifunctional isocyanate derived from hexamethylene diisocyanate, isophorone di At least one compound selected from the group consisting of trifunctional isocyanate derived from isocyanate or trimethane propanol adduct toluene diisocyanate can be used.

한편, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 2-하이드록시에틸(메타)크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)크릴레이트 또는 카프로락톤 변성 하이드록시(메타)크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.On the other hand, the (meth) acrylate having a hydroxy group is preferably selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate or caprolactone- (Meth) acrylate can be used.

그리고, 에폭시계 수지로는 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비스페놀 S형, 브롬화 비스페놀 A형, 수소 첨가 비스페놀 A형, 비스페놀 AF형, 비페닐형, 나프탈렌형, 플루올렌형, 페놀노볼락형, 오르토크레졸노볼락형, 트리스히드록시페닐메탄형, 테트라페닐올에탄형 등의 2관능 에폭시 수지, 다관능 에폭시 수지, 트리스글리시딜이소시아누레이트형 또는 글리시딜아민형 중 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.Examples of the epoxy resin include bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type, brominated bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, bisphenol AF type, biphenyl type, naphthalene type, fluorene type, phenol novolak type, At least one selected from bifunctional epoxy resins such as orthocresol novolak type, trishydroxyphenylmethane type and tetraphenylol ethane type, polyfunctional epoxy resin, trisglycidyl isocyanurate type and glycidyl amine type Can be used.

또한, 열개시제로는 디큐밀 퍼옥사이드, t-부틸큐밀 퍼옥사이드, 비스-(t-부틸-퍼옥시-이소프로필)벤젠, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥산-2,5-디하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥신-3,2,5-디하이드로퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 비스-(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드, t-부틸 퍼벤조에이트 등의 유기 퍼옥사이드, 아조-비스-이소부티로니트릴 및 아조-비스-시클로헥산니트릴 등의 아조 화합물, 디머캅토에탄, 1,6-디머캅토헥산, 1,3,5-트리머캅토트리아진 등의 디머캅토 및 폴리머캅토 화합물 중에서 선태된 1종 이상이 사용될 수 있다.Further, at the time of heating, zero may be added to the reaction mixture in the presence of a catalyst such as dicumyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, bis (t-butylperoxy-isopropyl) benzene, di- Dihydroperoxide, 2,5-dimethylhexyne-3,2,5-dihydroperoxide, dibenzoylperoxide, bis- (2,4-dichlorobenzoyl) peroxide, t-butylperbenzoate, etc. Azo compounds such as azo-bis-isobutyronitrile and azo-bis-cyclohexanenitrile, dimercaptoethane, 1,6-dimercaptohexane, 1,3,5-trimercaptotriazine and the like At least one selected from the group consisting of dimercapto and polymercapto compounds.

한편, 광개시제로는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤, 벤질디메틸케탈, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-하이드록시 사이클로 페닐케톤 1종이 사용될 수 있다.Examples of the photoinitiator include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1, diphenyl ketone, benzyldimethyl ketal, 2- -1-one, 4-hydroxycyclophenyl ketone can be used.

또한, 계면에너지의 최대화를 위해 소수성 처리가 된 양각 부분 상부에는 유동성 고분자 용액(120)이 묻지 않아 남아있지 않게 되고, 계면에너지의 최소화를 위해 친수성 처리가 된 음각 부분 바닥에는 유동성 고분자 용액(120)이 완전하게 충진되어 들어가게 되어 고분자 물질(120a)을 형성할 수 있다.In order to maximize the interfacial energy, the fluidic polymer solution 120 is not deposited on the upper portion of the embossed portion subjected to the hydrophobic treatment. In order to minimize the interfacial energy, So that the polymer material 120a can be formed.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예에서는 유동성 고분자 용액(120)을 도포한 후 스핀코팅하여 구조 몰드(110)의 음각 부분에 충진하는 것으로 하여 설명하였으나, 이러한 유동성 고분자 용액(120)을 드롭핑(dropping), 프린팅(printing), 스프레이(spray) 방식을 이용하여 유동성 고분자 용액(120)을 구조 몰드(110)의 음각 부분에 충진할 수 있음은 물론이다.In the first embodiment of the present invention, the fluidic polymer solution 120 is coated and then spin-coated to fill the depressed portion of the structural mold 110. However, when the fluidic polymer solution 120 is dropped, It is needless to say that the flowable polymer solution 120 can be filled in the recessed portion of the structural mold 110 by using a dropping, printing, or spraying method.

다음에, 고분자 물질(120a)이 형성된 구조 몰드(110)의 상부면을 기판(130)과 접촉시킨 후, 도 1e에 도시한 바와 같이 압력(P)을 전체 구조물 상부에 가하면서 자외선(UV)을 조사함으로써, 고분자 물질(120a)을 경화시키면서 기판(130)에 고분자 물질(120a)을 접합시킬 수 있다. Next, the upper surface of the structural mold 110 on which the polymer material 120a is formed is brought into contact with the substrate 130, and ultraviolet (UV) light is applied while the pressure P is applied to the entire structure as shown in FIG. The polymer material 120a can be bonded to the substrate 130 while curing the polymer material 120a.

여기에서, 기판(130)은 실리콘, 금속, 고분자, 유리, 산화물 중에서 선택된 하나를 사용할 수 있다.Here, the substrate 130 may use one selected from silicon, metal, polymer, glass, and oxide.

한편, 본 발명의 제 1 실시예에서는 고분자 물질이 광경화성일 경우에 대해 자외선 파장 영역대의 빛인 자외선(UV)을 조사하는 것으로 하여 설명하였으나, 고분자 물질이 열경화성일 경우 빛을 조사하는 대신 가열하여 경화시킬 수 있으며, 증발경화성 또는 자연경화성 물질의 경우는 용매 증발이나 시간의 경과에 따라서 경화시킬 수 있음은 물론이다.In the meantime, in the first embodiment of the present invention, when the polymer material is photo-curable, ultraviolet light (UV) in the ultraviolet wavelength region is irradiated. However, when the polymer material is thermosetting, And in the case of an evaporation-setting or natural-setting substance, it can be cured by evaporation of the solvent or elapse of time.

그리고, 기판(130)과 구조 몰드(110) 사이에 충진 되었던 고분자 물질(120a)이 고형화되어 고분자 패턴(120b)이 형성되면, 도 1f에 도시한 바와 같이 기판(130)에서 구조 몰드(110)를 분리시킴으로써, 도 1g에 도시한 바와 같이 잔류막이 존재하지 않으며, 기판(130)의 상부에 고분자 패턴(120b)이 형성된 고분자 구조체를 제조할 수 있다.1F, when the polymeric material 120a filled between the substrate 130 and the structural mold 110 is solidified to form the polymeric pattern 120b, the structural mold 110 is removed from the substrate 130, The polymer structure having the polymer pattern 120b formed on the substrate 130 without the residual film as shown in FIG. 1G can be manufactured.

따라서, 본 발명은 구조 몰드의 양각 부분을 소수성 물질(또는 고분자 비친화성 물질)로 소수성 처리(또는 고분자 비친화 처리)하고, 구조 몰드의 음각 부분을 친수성 물질(또는 고분자 친화성 물질)로 친수성 처리(또는 고분자 친화 처리)한 후에, 유동성 고분자 물질을 충진하고, 그 상부에 기판을 접촉, 가압 및 경화시키며, 구조 몰드를 분리시킴으로써, 기판 표면에 고분자 물질이 전사될 때, 원하는 패턴 외에는 추가적인 잔류막이 존재하지 않아 식각 공정이 필요하지 않고, 추가 식각 공정으로 인한 미세 구조의 손상을 미연에 방지하며, 시간적 및 경제적으로 생산성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention is characterized in that the embossed portion of the structural mold is subjected to a hydrophobic treatment (or polymer non-affinity treatment) with a hydrophobic substance (or a polymer non-affinity substance) and a hydrophilic substance (or a polymer affinity substance) (Or polymer affinity treatment), then filling the fluid polymeric material, contacting and pressing and curing the substrate thereon, and separating the structural mold, when the polymeric material is transferred to the substrate surface, an additional residual film It does not require an etching process, prevents damage to the microstructure due to the additional etching process, and improves the productivity in terms of time and cost.

다음에, 상술한 바와 같은 제 1 실시예와는 달리 구조 몰드의 양각 부분과 음각 부분에 소수성 처리(또는 고분자 비친화성 처리) 및 친수성 처리(또는 고분자 친화성 처리)를 하지 않고, 고분자 구조체를 제조하는 제 2 실시예에 대해 설명한다.Next, unlike the first embodiment as described above, the hydrophobic treatment (or the polymer non-affinity treatment) and the hydrophilic treatment (or the polymer affinity treatment) are not performed on the embossed portion and the recessed portion of the structural mold, The second embodiment will be described.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 고분자 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.2A to 2H are views illustrating a process of fabricating a polymer structure according to a second embodiment of the present invention.

먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이 원하는 패턴에 대응하는 역패턴을 갖는 구조 몰드(210)를 준비하고, 도 2b에 도시한 바와 같이 구조 몰드(210)의 상부에 유동성 고분자 용액(220)을 도포한 후, 스핀코팅을 수행할 수 있으며, 이에 따라 구조 몰드(210)의 음각 부분 내부에 유동성 고분자 용액(220)이 충진되면서 스핀코팅 속도에 따라 도 2c에 도시한 바와 같이 구조 몰드(210)의 양각 부분 상부면에서 일정 높이로 고분자 물질(220a)이 형성될 수 있다.2A, a structure mold 210 having a reverse pattern corresponding to a desired pattern is prepared, and a fluid polymer solution 220 is applied onto the structure mold 210 as shown in FIG. 2B As shown in FIG. 2C, the spin coating process may be performed to spin-coat the structure mold 210 with the flowable polymer solution 220 filled in the recessed portion of the structure mold 210, The polymer material 220a may be formed at a predetermined height on the upper surface of the embossed portion.

여기에서, 유동성 고분자 용액은 자연경화성 고분자, 증발경화성 고분자, 열경화성 고분자, 광경화성 고분자 중에서 선택된 용액을 사용하거나 자연경화성 고분자, 증발경화성 고분자, 열경화성 고분자, 광경화성 고분자 중에서 선택된 고분자에 기능성 세라믹, 금속 등과 같은 고체 성분이 혼합된 용액을 사용할 수 있다.Here, the fluid polymer solution may be prepared by using a solution selected from a natural curable polymer, an evaporation-curable polymer, a thermosetting polymer, and a photo-curable polymer, or a polymer selected from a natural curable polymer, an evaporative curable polymer, a thermosetting polymer and a photo- A solution in which the same solid components are mixed can be used.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 2 실시예에서는 유동성 고분자 용액(220)을 도포한 후 스핀 코팅하여 고분자 물질(220a)을 형성하는 것으로 하여 설명하였으나, 이러한 유동성 고분자 용액(220)을 드롭핑(dropping), 프린팅(printing), 스프레이(spray) 방식을 이용하여 고분자 물질(220a)을 형성할 수 있음은 물론이다.In the second embodiment of the present invention as described above, the polymeric material 220a is formed by applying the fluid polymeric solution 220 and then spin-coating the polymeric material 220a. However, when the flowable polymeric solution 220 is dropped, The polymeric material 220a may be formed using a printing method, a spray method, or the like.

그리고, 스핀코팅으로 인해 도 2c에 도시한 바와 같은 고분자 물질(220a)은 도 2d에 도시한 바와 같이 구조 몰드(210)의 양각 부분 상부면이 노출될 때까지 상부를 식각하여 도 2e에 도시한 바와 같이 구조 몰드(210)의 음각 부분 내부에만 고분자 물질(220a)이 형성될 수 있다.2C, the upper portion of the polymeric material 220a is etched until the upper surface of the relief portion of the structure mold 210 is exposed, as shown in FIG. 2D, The polymeric material 220a may be formed only inside the depressed portion of the structural mold 210 as shown in FIG.

다음에, 구조 몰드(210)의 음각 부분 내부에 형성된 고분자 물질(220a)을 기판(230)에 접촉시킨 후에, 도 2f에 도시한 바와 같이 압력을 가하면서 자외선(UV)을 조사함으로써, 고분자 물질(220a)이 경화되면서 기판(230)에 고분자 물질(220a)이 전사될 수 있다.Next, after the polymer material 220a formed inside the engraved portion of the structure mold 210 is brought into contact with the substrate 230, ultraviolet light (UV) is applied while applying pressure as shown in FIG. 2F, The polymeric material 220a may be transferred to the substrate 230 while the polymeric material 220a is cured.

여기에서, 기판(230)은 실리콘, 금속, 고분자, 유리, 산화물 중에서 선택된 하나를 사용할 수 있다.Here, the substrate 230 may be formed of one selected from silicon, metal, polymer, glass, and oxide.

한편, 본 발명의 제 2 실시예에서는 고분자 물질이 광경화성일 경우에 대해 자외선 파장 영역대의 빛인 자외선(UV)을 조사하는 것으로 하여 설명하였으나, 고분자 물질이 열경화성일 경우 빛을 조사하는 대신 가열하여 경화시킬 수 있으며, 증발경화성 또는 자연경화성 물질의 경우는 용매 증발이나 시간의 경과에 따라서 경화시킬 수 있음은 물론이다.Meanwhile, in the second embodiment of the present invention, when the polymer material is photo-curable, the ultraviolet (UV) light of ultraviolet wavelength band is irradiated. However, when the polymer material is thermosetting, And in the case of an evaporation-setting or natural-setting substance, it can be cured by evaporation of the solvent or elapse of time.

이어서, 도 2g에 도시한 바와 같이 기판(230)에서 구조 몰드(210)를 분리시킴으로써, 도 2h에 도시한 바와 같이 잔류막이 존재하지 않으며, 기판(230)의 상부에 고분자 패턴(220b)이 형성된 고분자 구조체를 제조할 수 있다.2G, by separating the structural mold 210 from the substrate 230, there is no residual film as shown in FIG. 2H, and a polymer pattern 220b is formed on the substrate 230 A polymer structure can be produced.

따라서, 본 발명은 구조 몰드에 유동성 고분자 물질을 코팅한 후, 구조 몰드의 양각 부분 상부까지 식각하여 유동성 고분자 물질을 패터닝하고, 기판에 그 구조물을 접촉, 가압 및 경화시키며, 구조 몰드를 분리시킴으로써, 기판의 상부에 고분자 미세 패턴을 형성하면서 잔류막이 존재하지 않는 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있어 시간적 및 경제적으로 생산성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, which comprises coating a structural polymer with a fluid polymer material, etching the structure mold to the upper portion of the relief portion, patterning the fluid polymer material, contacting the structure with the substrate, It is possible to easily produce a polymer structure having no residual film while forming a polymer fine pattern on the substrate, thereby improving the productivity in terms of time and cost.

다음에, 상술한 바와 같은 제 1 실시예와는 달리 구조 몰드의 양각 부분과 음각 부분에 소수성 처리(또는 고분자 비친화성 처리) 및 친수성 처리(또는 고분자 친화성 처리)를 하지 않으면서, 구조 몰드의 표면전체를 반(半)친수성 처리(또는 반(半)고분자 친화성 처리)를 함으로서, 기판에 전사된 고분자 잔류 물질을 최소화하고 추가 식각공정 역시 최소화함으로서 잔류막이 존재하지 않는 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있는 제 3 실시예에 대해 설명한다.Next, unlike the first embodiment as described above, the hydrophilic treatment (or the polymer non-affinity treatment) and the hydrophilic treatment (or the polymer affinity treatment) are not performed on the embossed portion and the recessed portion of the structural mold, By making the entire surface semi-hydrophilic (or semi-polymer affinity-treated), polymeric structures transferred to the substrate are minimized and the additional etching process is also minimized to easily produce a polymer structure free from residual film The third embodiment will be described.

도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 고분자 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.3A to 3G are views illustrating a process of fabricating a polymer structure according to a third embodiment of the present invention.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이 원하는 패턴에 대응하는 역패턴을 갖는 구조 몰드(310)를 준비한 후에 구조 몰드(310)의 표면을 반(半)친수성 물질(또는 반(半)고분자 친화성 물질, 310a)을 이용하여 반(半)친수성 처리(또는 반(半)고분자 친화성 처리)할 수 있다.First, as shown in FIG. 3A, after preparing the structural mold 310 having a reverse pattern corresponding to a desired pattern, the surface of the structural mold 310 is treated with a semi-hydrophilic substance (or a semi-polymer affinity substance (Or semi-polymer affinity treatment) can be carried out using the above-mentioned hydrophilic / hydrophobic treatment process 310a.

이러한 반(半)친수성 물질(또는 반(半)고분자 친화성 물질)을 이용하여 수행되는 반(半)친수성 처리(또는 반(半)고분자 친화성 처리)는 제 1 실시예에서 적용한 소수성 물질(또는 고분자 비친화성 물질)을 이용한 소수성 처리(또는 고분자 비친화성 처리) 방법과 친수성 물질(또는 고분자 친화성 물질)을 이용한 친수성 처리(또는 고분자 친화성 처리) 방법을 정량적으로 병행하여 수행할 수 있다.A semi-hydrophilic treatment (or a semi-polymer affinity treatment) carried out using such a semi-hydrophilic substance (or a semi-polymer affinity substance) (Or polymer affinity treatment) method using a hydrophilic substance (or a polymer non-affinity substance) and a hydrophobic treatment (or a polymer affinity treatment method) using a hydrophilic substance (or a polymer non-affinity substance).

그리고, 도 3b에 도시한 바와 같이 구조 몰드(310)의 상부에 유동성 고분자 용액(320)을 도포한 후, 스핀코팅을 수행할 수 있으며, 그 상부에 기판(330)을 접촉시키고 가압 롤링을 통해 유동성 고분자 용액(320)의 상부에 기판(330)을 배치함으로써, 도 3c에 도시한 바와 같이 구조 몰드(210)의 음각 부분 내부에 유동성 고분자 용액(320)이 충진되면서 양각 부분 상부면에서 일정 높이로 고분자 물질(320a)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3B, the fluid polymer solution 320 may be applied to the upper portion of the structure mold 310, and then the spin coating may be performed. The substrate 330 may be contacted with the upper surface of the structure 330, By disposing the substrate 330 on the upper portion of the fluid polymer solution 320, the fluid polymer solution 320 is filled in the recessed portion of the structure mold 210 as shown in FIG. 3C, The polymer material 320a may be formed.

여기에서, 유동성 고분자 용액은 자연경화성 고분자, 증발경화성 고분자, 열경화성 고분자, 광경화성 고분자 중에서 선택된 용액을 사용하거나 자연경화성 고분자, 증발경화성 고분자, 열경화성 고분자, 광경화성 고분자 중에서 선택된 고분자에 기능성 세라믹, 금속 등과 같은 고체 성분이 혼합된 용액을 사용할 수 있다.Here, the fluid polymer solution may be prepared by using a solution selected from a natural curable polymer, an evaporation-curable polymer, a thermosetting polymer, and a photo-curable polymer, or a polymer selected from a natural curable polymer, an evaporative curable polymer, a thermosetting polymer and a photo- A solution in which the same solid components are mixed can be used.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 3 실시예에서는 유동성 고분자 용액(320)을 도포한 후 스핀 코팅하여 고분자 물질(320a)을 형성하는 것으로 하여 설명하였으나, 이러한 유동성 고분자 용액(320)을 드롭핑(dropping), 프린팅(printing), 스프레이(spray) 방식을 이용하여 고분자 물질(320a)을 형성할 수 있음은 물론이다.In the third embodiment of the present invention as described above, the fluid polymer solution 320 is coated and then spin-coated to form the polymer material 320a. However, when the fluid polymer solution 320 is dropped, The polymer material 320a may be formed by using a spin coating method, a printing method, or a spray method.

또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 제 3 실시예에서는 기판(330)을 접촉시키고 가압 롤링을 통해 유동성 고분자 용액(320)의 상부에 기판(330)을 배치하는 것으로 하여 설명하였으나, 러빙(rubbing), 면프레싱 등의 방식으로 압력을 가할 수 있으며, 유동성 고분자 용액(320)의 충진 정도에 따라 생략할 수 있음은 물론이다.In the third embodiment of the present invention as described above, the substrate 330 is contacted and the substrate 330 is disposed on the fluidic polymer solution 320 through the pressure rolling. However, , The surface pressing, or the like, and may be omitted depending on the degree of filling of the fluid polymer solution 320.

아울러, 기판(330)은 실리콘, 금속, 고분자, 유리, 산화물 중에서 선택된 하나를 사용할 수 있는데, 기판(330)이 유연성 기판일 경우 롤러에 감긴 기판(330)을 유동성 고분자 용액(320)의 상부에 접촉시킨 후, 가압하면서 롤링하여 기판(330)을 배치할 수 있으며, 기판(330)이 비유연성 기판일 경우 기판(330)을 유동성 고분자 용액(320)의 상부에 배치한 후 롤러를 이용하여 가압할 수 있음은 물론이다.In the case where the substrate 330 is a flexible substrate, the substrate 330, which is wound on the rollers, may be formed on the upper part of the fluid polymer solution 320. For example, the substrate 330 may be formed of silicon, metal, When the substrate 330 is an inflexible substrate, the substrate 330 is disposed on the upper portion of the fluid polymer solution 320, and then the substrate 330 is pressurized using a roller, Of course.

그리고, 도 3d에 도시한 바와 같이 압력(P)을 전체 구조물 상부에 가하면서 자외선(UV)을 조사함으로써, 고분자 물질(320a)을 경화시키면서 기판(330)에 고분자 물질(320a)을 접합시킬 수 있다.3D, the polymer material 320a may be bonded to the substrate 330 while curing the polymer material 320a by irradiating ultraviolet rays (UV) while applying pressure P to the entire structure. have.

한편, 본 발명의 제 3 실시예에서는 고분자 물질이 광경화성일 경우에 대해 자외선 파장 영역대의 빛인 자외선(UV)을 조사하는 것으로 하여 설명하였으나, 고분자 물질이 열경화성일 경우 빛을 조사하는 대신 가열하여 경화시킬 수 있으며, 증발경화성 또는 자연경화성 물질의 경우는 용매 증발이나 시간의 경과에 따라서 경화시킬 수 있음은 물론이다.In the meantime, in the third embodiment of the present invention, when the polymer material is photo-curable, ultraviolet light (UV) in the ultraviolet region is irradiated. However, when the polymer material is thermosetting, And in the case of an evaporation-setting or natural-setting substance, it can be cured by evaporation of the solvent or elapse of time.

이어서, 도 3e에 도시한 바와 같이 기판(330)에서 구조 몰드(310)를 분리시키고, 도 3f에 도시한 바와 같이 고분자 물질(320a)의 음각 부분에서 기판(330)이 노출될 때까지 최소화 잔류 고분자 물질을 식각함으로써, 도 3g에 도시한 바와 같이 잔류막이 존재하지 않으며, 기판(330)의 상부에 고분자 패턴(320b)이 형성된 고분자 구조체를 제조할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 3E, the structural mold 310 is detached from the substrate 330, and the minimized residual (not shown) is removed until the substrate 330 is exposed at the recessed portion of the polymer material 320a as shown in FIG. By etching the polymer material, a polymer structure having the polymer pattern 320b formed on the substrate 330 without the residual film as shown in FIG. 3G can be manufactured.

따라서, 구조 몰드의 표면을 반(半)친수성 물질(또는 반(半)고분자 친화성 물질)로 반(半)친수성 처리(또는 반(半)고분자친화성 처리)한 후, 유동성 고분자 물질을 코팅하고, 그 상부에 기판을 접촉, 가압 및 경화시키며, 구조 몰드를 분리시킨 후, 기판에 전사된 고분자 물질의 최소화된 잔류 음각 부분을 선택적으로 식각시킴으로써, 기판의 상부에 고분자 미세 패턴을 형성하면서 잔류막이 존재하지 않은 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있어 시간적 및 경제적으로 생산성을 향상시킬 수 있다.Thus, after the surface of the structural mold is treated with a semi-hydrophilic treatment (or a semi-polymer affinity treatment) with a semi-hydrophilic substance (or a semi-polymer affinity substance) And then the substrate is contacted, pressed and cured on the upper surface thereof, the structure mold is separated, and the minimized residual engraved portion of the polymer material transferred to the substrate is selectively etched to form a polymer fine pattern on the substrate, It is possible to easily produce a polymer structure free from a film, thereby improving the productivity in terms of time and cost.

상술한 바와 같은 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예에서는 구조 몰드(110, 210, 310)에 별다른 추가막을 형성하지 않은 상태에서 고분자 구조체를 제조하는 것으로 하여 설명하였으나, 기판(130, 230, 330)에 고분자 물질(120a, 220a, 230a)이 전사(접합)되지 않을 경우에 그 이형재로서 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 코발트(Co), 텅스텐(W), 주석(Sn), 은(Ag), 타이타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 망간(Mn) 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 금속 또는 금속산화물 막을 구조 몰드(110, 210, 310)의 표면에 증착할 수 있음은 물론이다.In the first, second, and third embodiments as described above, the polymer structure is manufactured without forming additional films on the structural molds 110, 210, and 310. However, the substrate 130 (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), copper (Cu), and aluminum (Al) as the release materials when the polymer materials 120a, 220a, and 230a are not transferred ), Zinc (Zn), iron (Fe), cobalt (Co), tungsten (W), tin (Sn), silver (Ag), titanium (Ti), tantalum ) May be deposited on the surface of the structure mold 110, 210, 310. The metal or metal oxide film may be deposited on the surface of the structure mold 110, 210,

다음에, 상술한 바와 같은 제 1 실시예를 통해 제조된 고분자 구조체를 이용하고, 제 1 실시예의 과정을 이용하여 2차 구조체 및 3차 구조체를 제조하는 제 4 실시예에 대해 설명한다.Next, a fourth embodiment of manufacturing a secondary structure and a tertiary structure using the polymer structure manufactured through the first embodiment as described above and using the process of the first embodiment will be described.

도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따라 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating a process of fabricating a micro patterned structure using a polymer structure according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상술한 바와 같은 제 1 실시예를 통해 제조된 고분자 구조체의 상면에 희생층인 2차 고분자 물질을 코팅하여 증착한 후에, 상술한 바와 같은 제 1 실시예와 같이 제조하여 독립적인 2차 고분자 패턴(도 4의 갈색 패턴 구조)을 제조할 수 있으며, 그 독립적인 2차 고분자 패턴(도 4의 갈색 패턴 구조) 상부에 추가 3차 후속막(예를 들면, 금속, 금속 산화물 등)을 증착한 후, 리프트오프(lift-off) 등의 방식으로 2차 고분자 패턴과 함께 그 상부의 추가 3차 후속막(도 4의 빨간색막 구조)을 제거함으로써, 최종적으로 3차 후속막(도 4의 최종 빨간색막 구조) 구조체를 제조할 수 있다.Referring to FIG. 4, a second polymer material, which is a sacrificial layer, is coated on the upper surface of the polymer structure manufactured through the first embodiment as described above, and then the same is fabricated as in the first embodiment, (Brown pattern structure in Fig. 4), and an additional tertiary subsequent film (for example, a metal, a metal oxide , And then the second tertiary polymer pattern and the additional tertiary subsequent film (the red film structure shown in Fig. 4) are removed by a method such as lift-off or the like, (The final red film structure of FIG. 4).

다음에, 구조 몰드에 상술한 바와 같은 제 3 실시예를 이용한 과정을 통해 2차 구조체 및 3차 구조체를 제조하는 제 5 실시예에 대해 설명한다.Next, a fifth embodiment for manufacturing the secondary structure and the tertiary structure through the process of using the third embodiment as described above in the structural mold will be described.

도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따라 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.5 is a view illustrating a process of fabricating a micro patterned structure using a polymer structure according to a fifth embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 구조 기판에 희생층인 1차 고분자 물질을 코팅하여 증착한 후에, 기판 표면까지의 1차 구조막 음각부분의 식각을 포함한 제 3 실시예와 같이 제조하여 독립적인 1차 고분자 패턴(도 5의 갈색 패턴 구조)을 형성할 수 있으며, 그 독립적인 1차 고분자 패턴(도 5의 갈색 패턴 구조) 상부에 추가 2차 후속막(예를 들면, 금속, 금속 산화물 등)을 증착한 후, 리프트오프(lift-off) 등의 방식으로 1차 고분자 패턴과 함께 그 상부의 추가 2차 후속막(도 5의 빨간색막 구조)을 제거함으로써, 최종적으로 추가 2차 후속막(도 5의 최종 빨간색막 구조) 구조체를 제조할 수 있다.Referring to FIG. 5, a first polymeric material, which is a sacrificial layer, is coated on a structural substrate and then deposited. Then, the first polymeric material is etched in the same manner as in the third embodiment, (A brown pattern structure in FIG. 5), and an additional secondary subsequent film (e.g., a metal, a metal oxide, or the like) is deposited over the independent primary polymer pattern (Fig. 5) by removing the second secondary subsequent film (the red film structure shown in Fig. 5) on the upper side with the first polymer pattern by a method such as lift-off, The structure of the final red film) can be manufactured.

다음에, 상술한 바와 같은 제 3 실시예를 통해 제조된 고분자 구조체를 이용하고, 제 1 실시예를 이용한 과정을 통해 2차 구조체 및 3차 구조체를 제조하는 제 6 실시예에 대해 설명한다.Next, a sixth embodiment in which the polymer structure manufactured through the third embodiment as described above is used and the secondary structure and the tertiary structure are manufactured through the process using the first embodiment will be described.

도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따라 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.6 is a view illustrating a process of fabricating a micropatterned structure using a polymer structure according to a sixth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 희생층인 2차 구조체가 패터닝 될 기판에 3차 구조체막(예를 들면, 금속, 금속 산화물 등)을 먼저 증착하고, 상술한 바와 같은 제 1 실시예를 통해 제조된 고분자 구조체의 상면에 희생층인 2차 고분자 물질을 코팅하여 증착한 후에, 상술한 바와 같은 제 1 실시예와 같이 제조하여 독립적인 2차 고분자 패턴(도 6의 갈색 패턴 구조)을 제조할 수 있으며, 그 후에 3차 구조체막의 노출된 면을 추가적인 식각 공정을 통해 제거 후, 남은 2차 고분자 물질을 제거함으로서, 추가 3차 후속막(도 6의 최종 빨간색막 구조) 구조체를 제조할 수 있다.Referring to FIG. 6, a tertiary structure film (for example, metal, metal oxide, or the like) is first deposited on a substrate on which a secondary structure as a sacrifice layer is to be patterned, A second polymeric material as a sacrificial layer is coated on the upper surface of the structure and deposited, and then an independent secondary polymer pattern (brown pattern structure of FIG. 6) can be manufactured as in the first embodiment as described above, After that, the exposed side of the tertiary structure film is removed through an additional etching process, and the remaining secondary polymer material is removed, so that an additional tertiary subsequent film (final red film structure of FIG. 6) structure can be produced.

다음에, 구조 몰드에 상술한 바와 같은 제 3 실시예를 이용한 과정을 통해 2차 구조체 및 3차 구조체를 제조하는 제 7 실시예에 대해 설명한다.Next, a seventh embodiment in which the secondary structure and the tertiary structure are manufactured through the process of using the third embodiment as described above in the structural mold will be described.

도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따라 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.7 is a view illustrating a process of fabricating a micropattern structure using a polymer structure according to a seventh embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 희생층인 1차 구조체가 패터닝될 기판에 2차 구조체막(예를 들면, 금속, 금속 산화물 등)을 먼저 증착하고, 구조 기판에 희생층인 1차 고분자 물질을 코팅하여 증착한 후에, 기판 표면까지의 1차 구조막 음각부분의 식각을 포함한 제 3 실시예와 같이 제조하여 독립적인 1차 고분자 패턴(도 7의 갈색 패턴 구조)을 형성할 수 있으며, 그 후에 2차 구조체막의 노출된 면을 추가적인 식각 공정을 통해 제거한 후, 남은 1차 고분자 물질을 제거함으로써, 추가 2차 후속막(도 7의 최종 빨간색막 구조) 구조체를 제조할 수 있다.Referring to FIG. 7, a secondary structure film (for example, metal, metal oxide, or the like) is first deposited on a substrate on which a primary structure as a sacrifice layer is to be patterned, a primary polymer material as a sacrifice layer is coated on the structure substrate After the deposition, an independent primary polymer pattern (brown pattern structure in FIG. 7) can be formed as in the third embodiment including the etching of the recessed portions of the primary structure film to the substrate surface, An additional secondary subsequent film (final red film structure of FIG. 7) structure can be prepared by removing the exposed side of the film of the structure through an additional etching process and then removing the remaining primary polymeric material.

한편, 상술한 바와 같은 실시예를 적용하였을 때, 제 2 실시예를 통해 제조된 고분자 구조체를 이용하여 2차 구조체 및 3차 구조체를 제조할 수 있음은 물론이고, 기판에 3차 구조체막을 먼저 증착한 후, 상술한 바와 같은 제 1, 제 2, 제 3 실시예와 같은 과정과 추가적인 식각 공정 및 2차 구조체의 제거를 통해 3차 구조체를 제조할 수 있음은 물론이다.On the other hand, when the above-described embodiment is applied, the secondary structure and the tertiary structure can be manufactured using the polymer structure manufactured through the second embodiment, and the tertiary structure film is first deposited on the substrate It goes without saying that the tertiary structure can be manufactured through the same processes as those of the first, second, and third embodiments as described above, and further by removing the etching process and the secondary structure.

따라서, 본 발명은 종래의 기법과는 달리 선행 패터닝과 식각 공정이 불필요하거나 최소화되기 때문에, 연결된 패턴뿐만 아니라 비연결된 패턴까지 다양한 구조의 패터닝이 가능하고, 대면적 구조체에 적용할 경우 공정 시간과 공정비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 패터닝 공정의 반복으로 인한 패턴 정밀도 저하를 미연에 방지하고, 유동성 고분자 물질의 상부에 미세 패턴을 형성하면서 잔류막이 존재하지 않는 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있어 시간적 및 경제적으로 생산성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, unlike the conventional technique, the prior patterning and etching processes are unnecessary or minimized. Therefore, it is possible to pattern various structures such as connected patterns as well as connected patterns. When applied to a large-area structure, The cost can be drastically reduced and the pattern precision can be prevented from being lowered due to repetition of the patterning process and a polymer structure free from the residual film can be easily manufactured while forming a fine pattern on the upper surface of the fluid polymer material, The productivity can be improved.

또한, 본 발명은 액상의 고분자 물질이 접촉되어 있던 구조 몰드와 분리되는 공정에서 발생한 기포나, 액상의 고분자 물질이 기판과 접촉한 후 경화되기 전에 발생한 기포 등과 같은 결함을 장력을 조절하기 위한 표면선택성 처리에 도움을 얻어 가압 롤링 등의 방식으로 간단히 제거할 수 있기 때문에 보다 넓은 면적에서 결함이 없는 구조체를 제조할 수 있고, 그 선폭이 매우 미세하면서도 광범위한 영역에서 구조적 결함 없이 수 nm에서 수 mm까지 구현이 가능하며, 그 종횡비가 큰 고종횡비 구조체를 쉽게 제조할 수 있으며, 종래에서 사용되는 진공 챔버, 고압 스테이지 등과 같은 고가의 장비를 필요로 하지 않기 때문에, 제조 설비비용을 줄일 수 있으면서 공정 시간을 단축할 수 있다.In addition, the present invention is characterized in that defects such as bubbles generated in a process of separating from a structural mold in contact with a liquid polymeric material, bubbles generated before a liquid polymeric material comes into contact with a substrate after curing, It is possible to fabricate a defect-free structure in a wider area, and it is possible to fabricate a structure with a width of several nm to several mm without a structural defect in a very small line width but in a wide range. It is possible to easily manufacture a high aspect ratio structure having a large aspect ratio and it is possible to reduce the manufacturing facility cost and shorten the processing time because expensive equipment such as a vacuum chamber and a high pressure stage used in the past is not required can do.

즉, 본 발명은 비진공 환경에서는 공정 중 공기의 유입에 의해 최종 패턴에서 기포 결함이 발생하게 되는데, 기판과의 장력을 조절하기 위한 기판의 표면선택성 처리를 거쳐 구조 몰드 위에 액상의 고분자 물질을 도포하여 미세 구조물을 충진한 후 그 위에 기판을 접촉시킬 경우 구조 몰드와 고분자 물질 상에 유동이 유발되지 않기 때문에, 결함 발생 확률이 대폭 감소함으로써, 그 선폭이 대단히 미세하면서도 광범위한 영역에서 구조적 결함이 없이 수 nm에서 수 mm까지 구현이 가능하고, 미세 패턴이 형성된 큰 종횡비를 갖는 고분자 구조체를 쉽게 제조할 수 있다.That is, in the non-vacuum environment, air bubbles are generated in the final pattern due to the inflow of air during the process. After the surface selective treatment of the substrate to adjust the tension with the substrate, a liquid polymer material is applied The microstructures are filled and then the substrate is brought into contact with the microstructures, the flow is not induced on the structural mold and the polymer material. Therefore, the probability of occurrence of defects is greatly reduced. Thus, the line width is extremely small, nm to several mm can be realized, and a polymer structure having a large aspect ratio in which a fine pattern is formed can be easily manufactured.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예를 통해 제조된 고분자 구조체를 이용하고, 제 4 실시예 내지 제 7 실시예를 적용하여 다양한 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조할 수 있는데, 이하에서는 그 제조 과정에 대해 간략하게 설명한다.Meanwhile, by using the polymer structure manufactured through the first to third embodiments of the present invention as described above and applying the fourth to seventh embodiments, a structure in which various fine patterns are formed can be manufactured Hereinafter, the manufacturing process will be briefly described.

먼저, 상술한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 의해 제조된 고분자 구조체를 이용하고, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 각각 설명한 바와 같이 제 1 고분자 패턴을 갖거나 혹은 제 1 고분자 패턴에 대응하는 역상의 패턴을 갖는 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴을 형성함으로써, 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조할 수 있다.First, by using the polymer structure manufactured according to the first, second, and third embodiments of the present invention as described above, as described with reference to FIGS. 4, 5, and 6, By forming a metal or metal oxide fine pattern having a polymer pattern or a reverse phase pattern corresponding to the first polymer pattern, a structure having a fine pattern can be produced.

이러한 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴은, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체 상부 표면에 금속 또는 금속 산화물을 증착하고, 리프트 오프(lift-off) 방식으로 제 1 고분자를 제거하면서 제 1 고분자 패턴의 상부에 적층된 금속 또는 금속 산화물을 동시에 제거함으로써, 미세 패턴이 형성된 구조체를 효과적으로 제조할 수 있다.The metal or metal oxide fine pattern may be formed by depositing a metal or metal oxide on the upper surface of the first polymer structure having the first polymer pattern formed thereon as described with reference to FIG. 5, The metal or metal oxide deposited on the first polymer pattern is removed at the same time, whereby the structure having the fine pattern can be effectively manufactured.

그리고, 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정에서 도 4 및 도 6을 참조하여 각각 설명한 바와 같이 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체의 상부에 제 2 유동성 고분자 용액을 도포하여 음각 부분에 제 2 고분자를 충진하고, 제 2 고분자가 충진된 제 1 고분자 구조체에 기판을 접촉시킨 후, 가압하면서 제 2 고분자를 경화시키며, 제 1 고분자 구조체로부터 기판을 분리시켜 기판의 상부에 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조함으로써, 미세 패턴이 형성된 구조체를 효과적으로 제조할 수 있다.4 and 6, the second fluid polymer solution is applied to the upper portion of the first polymer structure having the first polymer pattern formed thereon, The second polymer is filled with the second polymer, the substrate is contacted with the first polymer structure filled with the second polymer, and then the second polymer is cured while pressing the substrate. Then, the substrate is separated from the first polymer structure, By producing the second polymer structure having the polymer pattern formed thereon, the structure having the fine pattern can be effectively produced.

여기에서, 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴은, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체 상부 표면에 금속 또는 금속 산화물을 증착하고, 리프트 오프(lift-off) 방식으로 제 2 고분자를 제거하면서 제 2 고분자 패턴의 상부에 적층된 금속 또는 금속 산화물을 동시에 제거할 수 있다.Here, the metal or metal oxide fine pattern may be formed by depositing a metal or a metal oxide on the upper surface of the second polymer structure having the second polymer pattern formed thereon as described with reference to FIG. 4, 2 < / RTI > polymer, the metal or metal oxide deposited on top of the second polymer pattern may be simultaneously removed.

그리고, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 제 1 고분자 구조체와 접촉하는 기판 상에 금속 또는 금속 산화물이 증착되어 금속 또는 금속 산화물 층 위에 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조할 수 있다.6, a metal or metal oxide is deposited on a substrate in contact with the first polymer structure to form a second polymer structure having a second polymer pattern formed on the metal or metal oxide layer Can be manufactured.

또한, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 기판 상에 노출된 금속 또는 금속 산화물 층을 식각하여 기판 위의 상기 금속 또는 금속산화물 층 상에 제 2 고분자가 적층된 패턴을 형성할 수 있다.6, the metal or metal oxide layer exposed on the substrate is etched to form a pattern in which the second polymer is stacked on the metal or metal oxide layer on the substrate .

여기에서, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 금속 또는 금속 산화물과 제 2 고분자가 적층되어 미세 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체에서 제 2 고분자를 제거하여 금속 또는 금속 산화물이 미세 패턴을 형성할 수 있다.6, the second polymer is removed from the second polymer structure in which the metal or the metal oxide and the second polymer are laminated to form a fine pattern, so that the metal or the metal oxide forms a fine pattern Can be formed.

한편, 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴이 형성된 구조체를 제조하는 과정에서 도 4 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체의 상부에 제 2 유동성 고분자 용액을 도포하여 음각 부분에 제 2 고분자가 충진된 제 2 고분자층을 형성하고, 제 1 고분자 구조체의 양각 부분이 노출될 때까지 제 2 고분자층을 제거하며, 제 2 고분자질층이 제거되고 제 2 고분자가 충진된 제 1 고분자 구조체에 기판을 접촉시킨 후, 가압하면서 제 2 고분자를 경화시키고, 제 1 고분자 구조체로부터 기판을 분리시켜 기판의 상부에 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조함으로써, 미세 패턴이 형성된 구조체를 효과적으로 제조할 수 있다.Meanwhile, as described with reference to FIGS. 4 and 6, in the course of manufacturing the structure having the metal or metal oxide fine pattern, the second fluid polymer solution is applied on the first polymer structure having the first polymer pattern formed thereon, Forming a second polymer layer filled with a second polymer, removing the second polymer layer until the relief portion of the first polymer structure is exposed, removing the second polymer layer and removing the second polymer layer from the first polymer layer filled with the second polymer, A second polymer structure having a second polymer pattern formed on the substrate by separating the substrate from the first polymer structure by pressing the substrate with the polymer structure, Can be effectively produced.

여기에서, 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴은, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체 상부 표면에 금속 또는 금속 산화물을 증착하고, 리프트 오프(lift-off) 방식으로 제 2 고분자를 제거하면서 제 2 고분자 패턴의 상부에 적층된 금속 또는 금속 산화물을 동시에 제거할 수 있다.Here, the metal or metal oxide fine pattern may be formed by depositing a metal or a metal oxide on the upper surface of the second polymer structure having the second polymer pattern formed thereon as described with reference to FIG. 4, 2 < / RTI > polymer, the metal or metal oxide deposited on top of the second polymer pattern may be simultaneously removed.

그리고, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 제 1 고분자 구조체와 접촉하는 기판 상에 금속 또는 금속 산화물이 증착되어 금속 또는 금속 산화물 층 위에 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조할 수 있다.6, a metal or metal oxide is deposited on a substrate in contact with the first polymer structure to form a second polymer structure having a second polymer pattern formed on the metal or metal oxide layer Can be manufactured.

또한, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 기판 상에 노출된 금속 또는 금속 산화물 층을 식각하여 기판 위의 상기 금속 또는 금속산화물 층 상에 제 2 고분자가 적층된 패턴을 형성할 수 있다.6, the metal or metal oxide layer exposed on the substrate is etched to form a pattern in which the second polymer is stacked on the metal or metal oxide layer on the substrate .

여기에서, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 금속 또는 금속 산화물과 제 2 고분자가 적층되어 미세 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체에서 제 2 고분자를 제거하여 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴을 형성할 수 있다.6, the second polymer is removed from the second polymer structure in which the metal or the metal oxide and the second polymer are laminated to form a fine pattern, thereby forming a metal or metal oxide fine pattern .

한편, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 5 및 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이 양각 부분 및 음각 부분이 패터닝된 구조 몰드를 준비한 후, 준비된 구조 몰드의 상부에 유동성 고분자 용액을 도포하여 음각 부분이 고분자로 충진되고, 상부에는 고분자층을 형성하며, 고분자층이 형성된 구조 몰드에 기판을 접촉시키고, 접촉된 기판을 가압하면서 상기 고분자를 경화시키며, 구조 몰드로부터 기판을 분리하여 기판의 상부에 고분자 패턴이 형성된 고분자 구조체를 제조한 후에, 고분자 패턴의 음각 부분을 기판이 노출될 때까지 식각하여 기판의 상부에 고분자 패턴을 형성함으로써, 미세 패턴이 형성된 구조체를 효과적으로 제조할 수 있다.5 and 7, the mold is prepared by patterning the embossed portion and the recessed portion, the fluidic polymer solution is applied on the prepared mold, and the depressed portion is polymerized A polymer layer is formed on the upper part, a substrate is contacted with a structural mold having a polymer layer formed thereon, the polymer is cured while pressing the contacted substrate, and a substrate is separated from the structural mold to form a polymer pattern After the polymer structure is prepared, the depressed portion of the polymer pattern is etched until the substrate is exposed to form the polymer pattern on the substrate, thereby effectively forming the structure having the fine pattern.

여기에서, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 고분자 패턴이 형성된 고분자 구조체 상부 표면에 금속 또는 금속 산화물을 증착하고, 리프트 오프(lift-off) 방식으로 고분자를 제거하면서 고분자 패턴의 상부에 적층된 금속 또는 금속 산화물을 동시에 제거할 수 있다.Here, as described with reference to FIG. 5, a structure in which a fine pattern is formed may be formed by depositing a metal or a metal oxide on a surface of a polymer structure on which a polymer pattern is formed, removing the polymer by a lift- The metal or metal oxide deposited on the upper portion can be simultaneously removed.

그리고, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이 고분자 구조체와 접촉하는 기판 상에 금속 또는 금속 산화물이 증착되어 금속 또는 금속 산화물 층 위에 고분자 패턴이 형성된 고분자 구조체를 제조할 수 있다.In addition, as described with reference to FIG. 7, a structure having a fine pattern can be produced by depositing a metal or metal oxide on a substrate in contact with the polymer structure to form a polymer pattern on the metal or metal oxide layer.

또한, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이 금속 또는 금속 산화물과 고분자가 적층되어 미세 패턴이 형성된 고분자 구조체를 그 음각부에 있는 고분자를 상기 금속 또는 금속 산화물층이 드러날 때 까지 식각한 후, 계속하여 상기 금속 또는 금속 산화물층이 완전히 제거 될 때까지 식각하여 상기 금속 또는 금속산화물 층 상에 고분자가 적층된 패턴을 형성할 수 있다.7, a polymer structure in which a metal or a metal oxide and a polymer are laminated to form a fine pattern is patterned by etching the polymer in the recessed portion until the metal or metal oxide layer is exposed, The metal or metal oxide layer may be etched until the metal or metal oxide layer is completely removed to form a pattern in which the polymer is stacked on the metal or metal oxide layer.

여기에서, 미세 패턴이 형성된 구조체는 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이 금속 또는 금속 산화물과 고분자가 적층되어 미세 패턴이 형성된 고분자 구조체에서 고분자를 제거하여 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴을 형성할 수 있다.Here, as described with reference to FIG. 7, a structure in which a fine pattern is formed can form a metal or metal oxide fine pattern by removing a polymer from a polymer structure in which a metal or a metal oxide and a polymer are laminated and a fine pattern is formed.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에서 금속 또는 금속 산화물은, Cr, Ti, Pt, Mn, Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, Ta 및 Ag 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.In the embodiment of the present invention as described above, the metal or the metal oxide may be at least one selected from Cr, Ti, Pt, Mn, Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, .

여기에서, 유동성 고분자 용액은 스핀코팅, 드롭핑(dropping), 프린팅(printing) 및 스프레이(spray) 중 선택된 어느 하나를 이용하여 도포될 수 있다.Here, the fluid polymer solution may be applied using any one selected from spin coating, dropping, printing and spraying.

또한, 기판은 가압 롤링, 러빙(rubbing) 및 면프렝싱 중 선택된 어느 하나를 이용하여 구조 몰드 등에 접촉시킬 수 있다.Further, the substrate may be contacted to a structural mold or the like using any one selected from pressure rolling, rubbing and face lengthening.

한편, 유동성 고분자 용액은 자연경화성 고분자, 증발경화성 고분자, 열경화성 고분자 및 광경화성 고분자 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.On the other hand, the fluid polymer solution may be selected from natural curable polymers, evaporation curable polymers, thermosetting polymers, and photo-curable polymers.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be readily apparent that such substitutions, modifications, and alterations are possible.

110, 210, 310 : 구조 몰드
120, 220, 320 : 유동성 고분자 용액
120a, 220a, 320a : 고분자 물질
120b, 220b, 320b : 고분자 패턴
130, 230, 330 : 기판
110, 210, 310: Structure mold
120, 220, 320: Fluid polymer solution
120a, 220a, 320a:
120b, 220b, 320b: Polymer pattern
130, 230, 330: substrate

Claims (26)

양각 부분 및 음각 부분이 패터닝된 구조 몰드를 준비하는 단계와,
상기 준비된 구조 몰드를 소수성 처리 및 친수성 처리하되, 상기 양각 부분에는 소수성 처리하고, 상기 음각 부분에는 친수성 처리하는 단계와,
상기 소수성 및 친수성 처리된 상기 구조 몰드의 상부에 유동성 고분자 용액을 도포하여 상기 음각 부분을 제 1 고분자로 충진하는 단계와,
상기 제 1 고분자가 충진된 상기 구조 몰드의 상부를 기판과 접촉시킨 후, 상기 기판을 가압하면서 상기 제 1 고분자를 경화시키는 단계와,
상기 구조 몰드로부터 상기 기판을 분리하여 상기 기판의 상부에 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체를 제조하는 단계
를 포함하는 고분자 구조체의 제조 방법.
Preparing a structural mold having an embossed portion and an engraved portion patterned,
Subjecting the prepared structure mold to a hydrophobic treatment and a hydrophilic treatment, wherein the embossed portion is subjected to a hydrophobic treatment and the engraved portion is subjected to hydrophilic treatment,
Applying a fluid polymer solution onto the hydrophobic and hydrophilic treated structure mold to fill the depressed portion with a first polymer;
A step of bringing the upper part of the structural mold filled with the first polymer into contact with the substrate and then curing the first polymer while pressing the substrate,
Separating the substrate from the structural mold to produce a first polymeric structure having a first polymer pattern formed thereon
Wherein the polymer structure is a polymer.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 소수성 처리 및 친수성 처리하는 단계는, 소수성 물질을 이용한 플라즈마 유도 표면 결합 방법을 이용하여 소수성 처리하고, 산소, 아르곤 및 질소 중에서 선택된 하나 이상의 플라즈마 가스와 더불어, 친수성 물질을 이용한 플라즈마 유도 표면 결합 방법을 이용하여 친수성 처리하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The hydrophobic treatment and the hydrophilic treatment may be performed by a hydrophobic treatment using a plasma induced surface bonding method using a hydrophobic substance and a plasma induced surface bonding method using a hydrophilic substance in addition to at least one plasma gas selected from oxygen, Wherein the hydrophilic treatment is carried out using a hydrophilic treatment.
삭제delete 양각 부분 및 음각 부분이 패터닝된 구조 몰드를 준비하는 단계와,
상기 준비된 구조 몰드의 표면을 반(半)친수성 처리하되, 소수성 처리와 친수성 처리를 병행하여 수행하되, 상기 소수성 처리는 소수성 물질을 이용한 플라즈마 유도 표면 결합 방법을 이용하여 수행되고, 상기 친수성 처리는 산소, 아르곤 및 질소 중 선택된 하나 이상의 플라즈마 가스와 더불어, 친수성 물질을 이용한 플라즈마 유도 표면 결합 방법을 이용하여 수행되는 단계와,
상기 반(半)친수성 처리하는 단계 후에 유동성 고분자 용액을 도포하여 상기 음각 부분이 제 1 고분자로 충진되고, 상부에는 제 1 고분자층을 형성하는 단계와,
상기 제 1 고분자층이 형성된 상기 구조 몰드를 기판과 접촉시키는 단계와,
상기 기판을 가압하면서 상기 제 1 고분자를 경화시키는 단계와,
상기 구조 몰드로부터 상기 기판을 분리하여 상기 제 1 고분자층의 상부에 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체를 제조하는 단계와,
상기 제 1 고분자 패턴의 음각 부분을 상기 기판이 노출될 때까지 식각하여 상기 기판의 상부에 상기 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체를 제조하는 단계
를 포함하는 고분자 구조체의 제조 방법.
Preparing a structural mold having an embossed portion and an engraved portion patterned,
Wherein the hydrophilic treatment is performed using a plasma induced surface bonding method using a hydrophobic substance, and the hydrophilic treatment is performed using a hydrophobic treatment and a hydrophilic treatment, , A plasma induced surface bonding method using a hydrophilic material, with at least one plasma gas selected from argon and nitrogen,
A step of applying a fluid polymer solution after the semi-hydrophilic treatment to form the first polymer layer on the recessed portion and the first polymer layer on the upper portion,
Contacting the structural mold having the first polymer layer formed thereon with a substrate,
Curing the first polymer while pressurizing the substrate;
Separating the substrate from the structural mold to produce a first polymeric structure having a first polymer pattern formed on the first polymeric layer,
Forming a first polymer structure having the first polymer pattern on the substrate by etching the recessed portion of the first polymer pattern until the substrate is exposed;
Wherein the polymer structure is a polymer.
삭제delete 제 1 항, 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 의해 제조된 고분자 구조체를 이용하여 상기 제 1 고분자 패턴을 갖거나 혹은 상기 제 1 고분자 패턴에 대응하는 역상의 패턴을 갖는 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
A polymer structure produced by any one of claims 1, 3, and 5, wherein a metal or metal oxide having the first polymer pattern or a reversed phase pattern corresponding to the first polymer pattern And forming a fine pattern using the polymer structure.
제 7 항에 있어서,
상기 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴을 형성하는 단계는, 상기 제 1 고분자 패턴이 형성된 제 1 고분자 구조체 상부 표면에 금속 또는 금속 산화물을 증착하고, 리프트 오프(lift-off) 방식으로 상기 제 1 고분자를 제거하면서 상기 제 1 고분자 패턴의 상부에 적층된 상기 금속 또는 금속 산화물을 동시에 제거하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
The forming of the metal or metal oxide fine pattern may include depositing a metal or a metal oxide on a surface of the first polymer structure having the first polymer pattern formed thereon and removing the first polymer by a lift- And removing the metal or the metal oxide deposited on the first polymer pattern at the same time. The method for manufacturing a structure using the polymer structure according to claim 1,
제 7 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은,
상기 제 1 고분자 패턴이 형성된 상기 제 1 고분자 구조체의 상부에 제 2 유동성 고분자 용액을 도포하여 음각 부분에 제 2 고분자를 충진하는 단계와,
상기 제 2 고분자가 충진된 상기 제 1 고분자 구조체에 기판을 접촉시킨 후, 가압하면서 상기 제 2 고분자를 경화시키는 단계와,
상기 제 1 고분자 구조체로부터 상기 기판을 분리시켜 상기 기판의 상부에 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조하는 단계
를 더 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
A method of manufacturing a structure having the fine pattern formed thereon,
Applying a second fluid polymer solution to an upper portion of the first polymer structure on which the first polymer pattern is formed to fill an engraved portion with a second polymer;
Curing the second polymer while contacting the substrate with the first polymer structure filled with the second polymer and pressing the second polymer structure,
Separating the substrate from the first polymeric structure to produce a second polymeric structure having a second polymeric pattern formed thereon
Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
제 9 항에 있어서,
상기 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴을 형성하는 단계는, 상기 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체 상부 표면에 금속 또는 금속 산화물을 증착하고, 리프트 오프(lift-off) 방식으로 상기 제 2 고분자를 제거하면서 상기 제 2 고분자 패턴의 상부에 적층된 상기 금속 또는 금속 산화물을 동시에 제거하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The step of forming the metal or metal oxide fine pattern may include depositing a metal or a metal oxide on the surface of the second polymer structure having the second polymer pattern formed thereon and removing the second polymer by a lift- And removing the metal or the metal oxide deposited on the second polymer pattern at the same time. The method for manufacturing a structure using the polymer structure according to claim 1,
제 9 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은, 상기 제 1 고분자 구조체와 접촉하는 상기 기판 상에 금속 또는 금속 산화물이 증착되어 금속 또는 금속 산화물 층 위에 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The method for fabricating the fine patterned structure may further include the step of fabricating a second polymer structure having a metal or metal oxide layer deposited on the substrate in contact with the first polymer structure to form a second polymer pattern on the metal or metal oxide layer Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
제 11 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은, 상기 기판 상에 노출된 상기 금속 또는 금속 산화물 층을 식각하여 상기 기판 위의 상기 금속 또는 금속산화물 층 상에 상기 제 2 고분자가 적층된 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
The method of fabricating the fine patterned structure may include etching the metal or metal oxide layer exposed on the substrate to form a pattern in which the second polymer is laminated on the metal or metal oxide layer on the substrate Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
제 12 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은,
상기 금속 또는 금속 산화물과 상기 제 2 고분자가 적층되어 미세 패턴이 형성된 상기 제 2 고분자 구조체에서 상기 제 2 고분자를 제거하여 상기 금속 또는 금속 산화물이 미세 패턴을 형성하는 단계
를 더 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
A method of manufacturing a structure having the fine pattern formed thereon,
Removing the second polymer from the second polymer structure where the metal or metal oxide and the second polymer are laminated to form a fine pattern to form a fine pattern of the metal or metal oxide
Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
제 7 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은,
상기 제 1 고분자 패턴이 형성된 상기 제 1 고분자 구조체의 상부에 제 2 유동성 고분자 용액을 도포하여 음각 부분에 제 2 고분자가 충진된 제 2 고분자층을 형성하는 단계와,
상기 제 1 고분자 구조체의 양각 부분이 노출될 때까지 상기 제 2 고분자층을 제거하는 단계와,
상기 제 2 고분자층이 제거되고 상기 제 2 고분자가 충진된 상기 제 1 고분자 구조체에 기판을 접촉시킨 후, 가압하면서 상기 제 2 고분자를 경화시키는 단계와,
상기 제 1 고분자 구조체로부터 상기 기판을 분리시켜 상기 기판의 상부에 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조하는 단계
를 더 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
A method of manufacturing a structure having the fine pattern formed thereon,
Applying a second fluid polymer solution on the first polymer structure on which the first polymer pattern is formed to form a second polymer layer filled with a second polymer on the concave portion;
Removing the second polymer layer until an embossed portion of the first polymer structure is exposed;
Curing the second polymer while contacting the substrate with the first polymeric structure having the second polymeric layer removed and filled with the second polymeric material,
Separating the substrate from the first polymeric structure to produce a second polymeric structure having a second polymeric pattern formed thereon
Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
제 14 항에 있어서,
상기 금속 또는 금속 산화물 미세 패턴을 형성하는 단계는, 상기 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체 상부 표면에 금속 또는 금속 산화물을 증착하고, 리프트 오프(lift-off) 방식으로 상기 제 2 고분자를 제거하면서 상기 제 2 고분자 패턴의 상부에 적층된 상기 금속 또는 금속 산화물을 동시에 제거하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
15. The method of claim 14,
The step of forming the metal or metal oxide fine pattern may include depositing a metal or a metal oxide on the surface of the second polymer structure having the second polymer pattern formed thereon and removing the second polymer by a lift- And removing the metal or the metal oxide deposited on the second polymer pattern at the same time. The method for manufacturing a structure using the polymer structure according to claim 1,
제 14 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은, 상기 제 1 고분자 구조체와 접촉하는 상기 기판 상에 금속 또는 금속 산화물이 증착되어 금속 또는 금속 산화물 층 위에 제 2 고분자 패턴이 형성된 제 2 고분자 구조체를 제조하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
15. The method of claim 14,
The method for fabricating the fine patterned structure may further include the step of fabricating a second polymer structure having a metal or metal oxide layer deposited on the substrate in contact with the first polymer structure to form a second polymer pattern on the metal or metal oxide layer Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
제 16 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은, 상기 기판 상에 노출된 상기 금속 또는 금속 산화물 층을 식각하여 상기 기판 위의 상기 금속 또는 금속산화물 층 상에 상기 제 2 고분자가 적층된 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
The method of fabricating the fine patterned structure may include etching the metal or metal oxide layer exposed on the substrate to form a pattern in which the second polymer is laminated on the metal or metal oxide layer on the substrate Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
제 17 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은,
상기 금속 또는 금속 산화물과 상기 제 2 고분자가 적층되어 미세 패턴이 형성된 상기 제 2 고분자 구조체에서 상기 제 2 고분자를 제거하여 상기 금속 또는 금속 산화물이 미세 패턴을 형성하는 단계
를 더 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
18. The method of claim 17,
A method of manufacturing a structure having the fine pattern formed thereon,
Removing the second polymer from the second polymer structure where the metal or metal oxide and the second polymer are laminated to form a fine pattern to form a fine pattern of the metal or metal oxide
Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
양각 부분 및 음각 부분이 패터닝된 구조 몰드를 준비하는 단계와,
상기 준비된 구조 몰드의 상부에 유동성 고분자 용액을 도포하여 상기 음각 부분이 고분자로 충진되고, 상부에는 고분자층을 형성하는 단계와,
상기 고분자층이 형성된 상기 구조 몰드에 기판을 접촉시키는 단계와,
상기 접촉된 기판을 가압하면서 상기 고분자를 경화시키는 단계와,
상기 구조 몰드로부터 상기 기판을 분리하여 상기 기판의 상부에 고분자 패턴이 형성된 고분자 구조체를 제조하는 단계와,
상기 고분자 패턴의 음각 부분을 기판이 노출될 때까지 식각하여 상기 기판의 상부에 고분자 패턴을 형성하는 단계와,
상기 고분자 패턴이 형성된 고분자 구조체 상부 표면에 금속 또는 금속 산화물을 증착하고, 리프트 오프(lift-off) 방식으로 상기 고분자를 제거하면서 상기 고분자 패턴의 상부에 적층된 상기 금속 또는 금속 산화물을 동시에 제거하는 단계
를 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
Preparing a structural mold having an embossed portion and an engraved portion patterned,
Applying a fluid polymer solution to an upper part of the prepared structure mold to fill the intaglio part with a polymer and forming a polymer layer on the upper part;
Contacting the substrate with the structural mold having the polymer layer formed thereon,
Curing the polymer while pressurizing the contacted substrate;
Separating the substrate from the structural mold to produce a polymer structure having a polymer pattern formed on the substrate,
Forming a polymer pattern on the substrate by etching the recessed portion of the polymer pattern until the substrate is exposed;
Depositing a metal or a metal oxide on the upper surface of the polymer structure having the polymer pattern formed thereon and simultaneously removing the polymer or the metal oxide deposited on the polymer pattern while removing the polymer by a lift-
Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
삭제delete 제 19 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은, 상기 고분자 구조체와 접촉하는 상기 기판 상에 금속 또는 금속 산화물이 증착되어 금속 또는 금속 산화물 층 위에 고분자 패턴이 형성된 고분자 구조체를 제조하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the polymer structure is formed by depositing a metal or a metal oxide on the substrate in contact with the polymer structure to form a polymer pattern on the metal or metal oxide layer, To form a fine pattern.
제 21 항에 있어서,
상기 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법은,
상기 금속 또는 금속 산화물과 상기 고분자가 적층되어 미세 패턴이 형성된 상기 고분자 구조체에서 상기 고분자를 제거하여 상기 금속 또는 금속 산화물이 미세 패턴을 형성하는 단계
를 더 포함하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
22. The method of claim 21,
A method of manufacturing a structure having the fine pattern formed thereon,
Removing the polymer from the polymer structure in which the metal or the metal oxide and the polymer are laminated and forming a fine pattern to form a fine pattern of the metal or the metal oxide
Wherein the fine structure is formed using the polymer structure.
제 19 항, 제 21 항 및 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 또는 금속 산화물은, Cr, Ti, Pt, Mn, Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, Ta 및 Ag 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
23. The method according to any one of claims 19, 21 and 22,
Wherein the metal or metal oxide comprises at least one selected from Cr, Ti, Pt, Mn, Au, Ni, Cu, Al, Zn, Fe, Co, W, Sn, Ta and Ag. To form a fine pattern.
제 19 항, 제 21 항 및 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동성 고분자 용액의 도포는, 스핀코팅, 드롭핑(dropping), 프린팅(printing) 및 스프레이(spray) 중 선택된 어느 하나를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
23. The method according to any one of claims 19, 21 and 22,
Wherein the application of the fluid polymer solution is performed using any one selected from spin coating, dropping, printing, and spraying. Gt;
제 19 항, 제 21 항 및 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판의 접촉은, 가압 롤링, 러빙(rubbing) 및 면프렝싱 중 선택된 어느 하나를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
23. The method according to any one of claims 19, 21 and 22,
Wherein the contact of the substrate is performed using any one selected from the group consisting of pressure rolling, rubbing and face lengthening.
제 19 항, 제 21 항 및 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동성 고분자 용액은, 자연경화성 고분자, 증발경화성 고분자, 열경화성 고분자 및 광경화성 고분자 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 고분자 구조체를 이용하여 미세 패턴이 형성된 구조체의 제조 방법.
23. The method according to any one of claims 19, 21 and 22,
Wherein the liquid crystalline polymer solution is selected from natural curable polymers, evaporation curable polymers, thermosetting polymers, and photo-curable polymers.
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KR100568581B1 (en) 2003-04-14 2006-04-07 주식회사 미뉴타텍 Composition for mold used in forming micropattern, and mold prepared therefrom
JP2009208409A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Toyo Gosei Kogyo Kk Pattern forming method
KR20100058046A (en) * 2008-11-24 2010-06-03 삼성전자주식회사 Method of forming patterns, display substrate and display device manufactured by using the same

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