KR101716851B1 - 용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법 - Google Patents

용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101716851B1
KR101716851B1 KR1020150163401A KR20150163401A KR101716851B1 KR 101716851 B1 KR101716851 B1 KR 101716851B1 KR 1020150163401 A KR1020150163401 A KR 1020150163401A KR 20150163401 A KR20150163401 A KR 20150163401A KR 101716851 B1 KR101716851 B1 KR 101716851B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
solution
layer
forming
substrate
Prior art date
Application number
KR1020150163401A
Other languages
English (en)
Inventor
유승협
문한얼
정현호
최대근
김한중
박창구
Original Assignee
한국과학기술원
한국기계연구원
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, 한국기계연구원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020150163401A priority Critical patent/KR101716851B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101716851B1 publication Critical patent/KR101716851B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00023Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
    • B81C1/00055Grooves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법에서, 베이스 기판 상에 친수성막 및 소수성막을 포함하는 제1 층을 형성한다. 베이스 몰드 상에 제1 패턴을 형성하여 임프린팅 몰드를 제작한다. 상기 제1 패턴을 포함한 임프린팅 몰드로 상기 제1 층을 패터닝한다. 상기 패터닝으로 제2 패턴이 형성된 상기 기판 상에 용액을 도포한다. 상기 도포된 용액을 건조한다.

Description

용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING A MICRO/NANO PATTERN USING SOLUTION MATERIALS}
본 발명은 미세패턴 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용액재료를 이용하여 임프린팅 공정을 통해 마이크로/나노 패턴을 형성하는 미세패턴 제조방법에 관한 것이다.
마이크로/나노 패터닝 공정은 전자기기나 광학기기 등을 제작하기 위한 필수적인 기술로, 이러한 마이크로/나노 패턴을 제작하기 위한 기술은 다수 개발되고 있다.
대표적인 예로, 포토리소그래피(photolithography)를 이용한 식각기술을 통해 마이크로/나노 패턴을 제작하거나, 임프린팅(imprinting)을 이용한 전사기술 또는 식각기술을 통해 마이크로/나노 패턴을 제작하거나, 나노크기의 재료에서 나노입자의 성장법을 이용하여 나노 패턴을 제작하거나, 프린팅(printing)을 이용하여 마이크로 패턴을 제작하는 것 등이 있다.
그러나, 현재까지 제안되고 있는 기술들의 경우, 포토리소그래피 공정의 경우 공정 비용이 상대적으로 높으며, 임프린팅을 이용한 전사기술은 대면적 공정이 어려운 단점이 있으며, 나노 입자 성장법의 경우 패턴의 균일성 또는 수율 확보가 어려우며, 프린팅 기술의 경우 미세 패턴을 제작하는 것이 어려운 등의 문제가 있다.
특히, 나노패턴의 경우, 기존에는 고가, 고성능의 제품에 주로 적용되어 왔으나 최근 전자 또는 광학 제품의 다양성이 가속화되고 있고, 이에 대응하기 위해 저비용, 대면적 공정성, 수율 및 균일성의 확보를 모두 달성할 수 있는 공정에 대한 요구가 증가하고 있으나, 현재까지 이를 만족시키는 기술의 개발은 미흡한 상황이다.
한편, 상기와 같은 종래의 미세 패턴 제작기술의 문제를 해결하기 위해 많은 기술들이 개발되고 있으며, 대표적인 선행기술로 대한민국 공개특허 제10-2014-0077624호에서는 플라스틱 기판 상에 음각 패턴을 형성하고 닥터 블레이딩 방법으로 잉크를 물리적으로 채워 넣는 공정을 개시하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0077624호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 패턴의 폭 및 두께의 용이한 조절이 가능하며 대면적 패턴의 제작이 가능하고, 패턴의 수율 및 균일성이 향상되며 공정비용을 절감할 수 있는 미세패턴 제조방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 미세패턴 제조방법에서, 베이스 기판 상에 친수성막 및 소수성막을 포함하는 제1 층을 형성한다. 베이스 몰드 상에 제1 패턴을 형성하여 임프린팅 몰드를 제작한다. 상기 제1 패턴을 포함한 임프린팅 몰드로 상기 제1 층을 패터닝한다. 상기 패터닝으로 제2 패턴이 형성된 상기 기판 상에 용액을 도포한다. 상기 도포된 용액을 건조한다.
일 실시예에서, 상기 제1 층을 형성하는 단계는, 상기 베이스 기판 상에 친수성막을 형성하는 단계, 및 상기 친수성막 상에 소수성막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 층을 형성하는 단계는, 상기 베이스 기판 상에 친수성막을 형성하는 단계, 및 상기 친수성막의 상면을 소수성처리하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 층을 형성하는 단계는, 상기 베이스 기판의 표면에 가까운 일부분을 상기 제1 층의 친수성막으로 사용하고, 상기 베이스 기판 상에 소수성막을 형성하거나 또는 상기 베이스 기판의 표면을 소수성으로 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 층을 패터닝하는 단계에서, 상기 임프린팅 몰드를 가열하여, 상기 가열된 제1 패턴이 상기 제1 층 상에 제2 패턴을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 층을 패터닝하는 단계에서, 상기 제1 패턴을 상기 제1 층의 내부로 인입한 상태에서, 상기 제1 층으로 UV를 조사하여 상기 제1 층을 경화시켜 제2 패턴을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 층을 패터닝하는 단계에서, 상기 임프린팅 몰드를 롤(roll)의 형태로 제작하여, 롤투롤(roll-to-roll) 또는 롤투플레이트(roll-to-plate) 방법을 통해 상기 제1 층 상에 제2 패턴을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판 상에 용액을 도포하는 단계에서, 상기 도포된 용액은 상기 제2 패턴 중 상기 친수성막에 의해 형성된 제1 개구부 상에만 선택적으로 침투할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판 상에 용액을 도포하는 단계에서, 상기 용액은 스핀 코팅, 딥코팅, 슬롯-다이 코팅, 잉크젯 인쇄 중 어느 하나의 용액 도포 방법으로 상기 기판 상에 도포될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도포된 용액을 건조하는 단계에서, 상기 제1 개구부 상에만 침투된 용액이 건조되면서 상기 용액에 포함된 용제만 잔류할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판 상에 용액을 도포하는 단계 및 상기 도포된 용액을 건조하는 단계에서, 용액의 도포와 건조를 1회 이상 반복하여 미세패턴의 두께를 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판 상에 용액의 도포와 건조를 1회 이상 반복하는 경우, 1 종류 이상의 용액을 사용하여 서로 다른 종류의 물질을 포함하는 다층막 미세패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 임프린팅 몰드 상에 형성되는 마이크로/나노 패턴이 그대로 구현되므로, 다양하고 미세한 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 친수성막 및 소수성막의 두께 및 상기 임프린팅 몰드 상에 형성되는 패턴의 깊이를 바탕으로 다양한 두께의 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 임프린팅 공정 및 용액의 도포 공정은 대면적의 기판 상에 수행할 수 있으므로, 대면적의 미세패턴을 형성할 수 있다.
또한, 임프린팅 공정을 롤투롤(roll-to-roll) 또는 롤투플레이트(roll-to-plate) 방식으로 수행할 수 있으므로 저가의 미세패턴을 형성할 수 있다.
또한, 미세패턴의 형성을 위해 사용되는 용액의 양이 적확히 미세패턴에 필요한 양만큼 소모되므로 저가의 미세패턴을 형성할 수 있다.
특히, 임프린팅 몰드 상에 형성되는 패턴이 그대로 전사되어 미세패턴으로 형성되므로, 패턴의 수율과 균일성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 미세패턴 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1의 미세패턴 제조방법을 도시한 공정도들이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 미세패턴 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 미세패턴 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1, 도 3 또는 도 4의 미세패턴 제조방법을 이용하여 제작된 미세패턴을 예를 도시한 이미지들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 미세패턴 제조방법을 도시한 흐름도이다. 도 2a 내지 도 2e는 도 1의 미세패턴 제조방법을 도시한 공정도들이다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 본 실시예에 의한 미세패턴 제조방법에서는, 베이스 기판(10) 상에 친수성막(20)을 형성한다(단계 S10).
상기 친수성막(20)은 다양한 방법으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 베이스 기판(10) 상에 친수성막을 다양한 코팅공정을 통해 도포할 수 있으며, 이와 달리 상기 친수성막(20)을 진공 상태에서 증착을 통해 도포할 수도 있다.
이 후, 상기 친수성막(20)이 형성된 상기 베이스 기판(10) 상에 소수성막(30)을 형성한다(단계 S20).
상기 소수성막(30)은 상기 친수성막(20)의 모든 상면 상에 균일하게 형성되며, 상기 친수성막(20)의 형성과 같이, 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 소수성막(30)도 다양한 코팅공정을 통해 도포될 수 있으며, 진공상태에서 증착을 통해 도포될 수도 있다.
이와 같이, 상기 베이스 기판(10) 상에 친수성막(20) 및 소수성막(30)을 차례로 형성하여, 상기 친수성막(20)과 상기 소수성막(30)이 차례로 형성된 제1 층(40)이 형성된다.
이 경우, 상기 친수성막(20)의 두께가 상기 소수성막(30)의 두께보다 상대적으로 두껍게 형성될 수 있으며, 상기 두께의 비율은 최종적으로 상기 베이스 기판(10) 상에 형성되는 패턴을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
이 후, 도 1 및 도 2b를 참조하면, 별도의 공정을 통해 베이스 몰드(51) 상에 제1 패턴(52)을 형성하여 임프린팅(imprinting) 몰드(50)를 제작한다(단계 S30).
상기 임프린팅 몰드(50)는, 후술하겠으나, 상기 제1 층(40) 상에 임프린팅 공정을 수행하기 위한 것으로, 상기 제1 패턴(52)은 최종적으로 상기 베이스 기판(10) 상에 형성되는 패턴을 고려하여 형성될 수 있다.
상기 제1 패턴(52)은 상기 베이스 몰드(51) 상에 양각으로 돌출되도록 형성되며, 상기 제1 패턴(52)의 돌출길이는 상기 제1 층(40)의 두께나 상기 베이스 기판(10) 상에 최종적으로 형성되는 패턴을 고려하여 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2c를 참조하면, 상기와 같이, 상기 임프린팅 몰드(50)가 완성된 후, 상기 임프린팅 몰드(50)를 상기 제1 층(40)의 상부에서 상기 제1 패턴(52)이 상기 제1 층(40)을 관통하도록 패터닝한다(단계 S40).
즉, 상기 제1 패턴(52)의 돌출방향이 상기 제1 층(40)을 향하도록, 상기 임프린팅 몰드(50)를 위치한 후, 상기 임프린팅 몰드(50)를 상기 베이스 기판(10) 방향으로 이송하여 상기 제1 패턴(52)이 상기 소수성막(30) 및 상기 친수성막(20)을 관통하도록 패터닝한다.
이 경우, 상기 임프린팅 몰드(50)에 열을 인가하여 상기 제1 패턴(52)이 가열된 상태를 유지하며, 상기 제1 패턴(52)이 상기 소수성막(30) 및 상기 친수성막(20)을 보다 용이하게 관통할 수 있도록 할 수 있다.
이와 달리, 상기 소수성막(30) 및 상기 친수성막(20)을 경화시키지 않은 상태에서, 상기 임프린팅 몰드(50)의 상기 제1 패턴(52)이 상기 소수성막(30) 및 상기 친수성막(20)을 관통한 상태에서 상기 소수성막(30) 및 상기 친수성막(20)에 UV를 인가하여 상기 소수성막(30) 및 상기 친수성막(20)을 경화시킬 수도 있다.
즉, 상기 임프린팅 몰드(50)를 통해 상기 제1 층(40) 상에 패터닝하는 공정으로는 열인가 방식 또는 자외선인가 방식 등의 임프린팅 방법이 모두 사용될 수 있다.
이 후, 도 1 및 도 2d를 참조하면, 상기 임프린팅 몰드(50)를 통해 상기 제1 층(40) 상에 패터닝이 종료되면, 상기 임프린팅 몰드(50)를 제거한다. 이에 따라, 상기 베이스 기판(10) 상에는 상기 제1 패턴(52)이 반대로 전사된 제2 패턴(41)이 형성된다.
즉, 상기 제2 패턴(41)은 제1 개구부(22)가 형성된 친수성 패턴(21), 및 상기 제1 개구부(22)와 나란히 형성된 제2 개구부(32)가 형성된 소수성 패턴(31)을 포함한다.
이상과 같이, 양각으로 돌출된 상기 제1 패턴(40)에 의한 임프린팅 공정을 통해, 상기 베이스 기판(10) 상의 상기 친수성막(20) 및 상기 소수성막(30)에는 음각으로 함입된 제2 패턴(41)이 형성된다.
이 후, 도 1 및 도 2e를 참조하면, 상기 제2 패턴(41)이 형성된 상기 베이스 기판(10) 상에 용액을 도포한다(단계 S50).
상기 용액은 금속 잉크, 전도성 고분자 잉크, 유기물 용액 잉크 등 외에 모든 종류의 용액일 수 있으며, 스핀 코팅, 딥코팅, 슬롯-다이 코팅, 잉크젯 인쇄 등 다양한 방법으로 상기 베이스 기판(10) 상에 도포될 수 있다.
이와 같이, 상기 용액이 상기 베이스 기판(10) 상에 도포되면, 상기 베이스 기판(10) 상에는 친수성패턴(21) 및 소수성패턴(31)을 포함하는 제2 패턴(41)이 형성되고, 특히, 상기 제2 패턴(41)의 최상면에는 소수성패턴(31)이 형성된 상태이므로, 상기 용액은 상기 제2 패턴(41) 중 상기 제2 개구부(32) 및 상기 제1 개구부(22)를 통해 침투하게 된다.
이 경우, 상기 제2 개구부(32)는 상기 소수성패턴(31)의 사이에 형성되는 것인 바, 상기 용액은 결국 상기 친수성패턴(21) 사이에 형성된 제1 개구부(22)로만 침투하게 된다.
그리하여, 도 2e에 도시된 바와 같이 상기 제2 개구부(32)에는 용액이 채워지지 않고, 상기 제1 개구부(22)에만 용액이 채워진 상태로 상기 용액은 상기 베이스 기판(10) 상에 도포되게 된다.
이 후, 도 1을 참조하면, 상기 제1 개구부(22)에만 도포되어 채워진 용액을 건조한다(단계 S60).
상기 건조 공정을 통해, 상기 용액에 포함된 수분은 증발하며 용제만 잔류하게 되어 상기 제2 개구부(22)를 채우게 된다.
이상과 같은 공정을 통해, 상기 베이스 기판(10) 상에는, 특히, 상기 제1 개구부(22)의 형상과 동일한 형상의 용제성분으로 구성된 미세패턴(60)이 형성되게 된다.
상기 미세패턴(60)의 두께는 제1 개구부(22)의 깊이보다 작거나 같거나 클 수도 있고, 용액의 농도를 다르게 하거나 또는 용액의 도포와 건조를 여러 번 반복하여 미세패턴(60)의 두께를 조절할 수 있다.
나아가, 상기 용액의 도포와 건조를 여러 번 반복하여 미세패턴(60)을 형성하는 경우, 1 종류 이상의 용액을 사용하여 서로 다른 종류의 물질을 포함하는 다층막 미세패턴을 제작할 수도 있다.
한편, 본 실시예에서, 상기 용액의 종류에 따라 보다 적합한 친수성 특성을 갖는 친수성막 또는 소수성 특성을 갖는 소수성막이 선택될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 미세패턴 제조방법을 도시한 흐름도이다.
본 실시예에 의한 미세패턴 제조방법은 제1 층(40)을 형성하는 단계를 제외하고는 도 1을 참조하여 설명한 미세패턴 제조방법과 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 상기 베이스 기판(10) 상에 친수성막(20)을 형성한다(단계 S10).
이후, 상기 친수성막(20) 상에 별도의 소수성막을 추가로 형성하지 않고, 상기 친수성막(20)의 표면을 소수성으로 처리한다(단계 S21).
이 경우, 상기 친수성막(20)의 표면을 소수성으로 처리하므로, 상대적으로 소수성으로 처리된 두께는 상기 친수성막(20)의 두께보다 작게 형성될 수 있으며, 상기 소수성으로 처리된 두께는 다양하게 변형될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는 상기 제1 층(40)의 형성에서, 상기 친수성막(20)의 표면을 소수성처리함으로써, 친수성막과 소수성막의 이중막 구조를 형성하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 층(40)의 형성 이후 공정들은 도 1을 참조하여 설명한 공정과 동일하므로 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.
도 4은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 미세패턴 제조방법을 도시한 흐름도이다.
본 실시예에 의한 미세패턴 제조방법은 제1 층(40)을 형성하는 단계를 제외하고는 도 1 또는 도 3을 참조하여 설명한 미세패턴 제조방법과 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에서는 별도의 친수성막 없이 상기 베이스 기판(10)의 표면에 가까운 일부분이 친수성막의 역할을 수행한다.
도 4를 참조하면, 상기 베이스 기판(10) 상에 친수성막을 형성하지 않고, 상기 베이스 기판(10) 상에 소수성막을 형성하거나 또는 상기 베이스 기판(10)의 표면을 소수성으로 처리한다(단계 S22).
이 후, 상기 임프린팅 몰드(50)를 이용해 상기 소수성막과 상기 베이스 기판의 표면에 가까운 일부분을 관통하도록 패터닝한다(단계 S42).
이와 같이, 본 실시예에서는 상기 제1 층(40)의 형성에서, 상기 베이스 기판(10)의 일부분이 친수성막의 역할을 수행하여, 친수성막과 소수성막의 이중막 구조를 형성하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 층(40)의 형성 이후 공정들은 도 1을 참조하여 설명한 공정과 동일하므로 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1, 도 3 또는 도 4의 미세패턴 제조방법을 이용하여 제작된 미세패턴을 예를 도시한 이미지들이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 도 1, 도 3 또는 도 4에서 설명한 미세패턴 제조방법을 이용하여 베이스 기판 상에 700nm 크기의 도트(dot) 패턴, 200nm 크기의 라인(line) 패턴, 500nm 크기의 그리드(grid) 패턴을 형성한 예를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 다양한 크기의 나노 패턴을 매우 정확하게 형성할 수 있음을 확인할 수 있으며, 본 실시예들을 통해 도시된 것 외의 다양한 크기 및 형상의 마이크로/나노 패턴을, 특히 대면적으로 형성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 임프린팅 몰드 상에 형성되는 마이크로/나노 패턴이 그대로 구현되므로, 다양하고 미세한 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 친수성막 및 소수성막의 두께 및 상기 임프린팅 몰드 상에 형성되는 패턴의 깊이를 바탕으로 다양한 두께의 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 임프린팅 공정 및 용액의 도포 공정은 대면적의 기판 상에 수행할 수 있으므로, 대면적의 미세패턴을 형성할 수 있다.
또한, 임프린팅 공정을 롤투롤(roll-to-roll) 또는 롤투플레이트(roll-to-plate) 방식으로 수행할 수 있으므로 저가의 미세패턴을 형성할 수 있다.
또한, 미세패턴의 형성을 위해 사용되는 용액의 양이 적확히 미세패턴에 필요한 양만큼 소모되므로 저가의 미세패턴을 형성할 수 있다.
특히, 임프린팅 몰드 상에 형성되는 패턴이 그대로 전사되어 미세패턴으로 형성되므로, 패턴의 수율과 균일성이 향상될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 미세패턴 제조방법은 전자기기, 광학기기 등의 제작에 사용되는 마이크로/나노 패턴의 제작에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
10 : 베이스 기판 20 : 친수성막
21 : 친수성 패턴 22 : 제1 개구부
30 : 소수성막 31 : 소수성 패턴
32 : 제2 개구부 40 : 제1 층
41 : 제2 패턴 50 : 임프린팅 몰드
51 : 베이스 몰드 52 : 제1 패턴
60 : 용액패턴

Claims (12)

  1. 베이스 기판 상에 순차적으로 적층되는 친수성막 및 소수성막을 포함하는 제1 층을 형성하는 단계;
    베이스 몰드 상에 제1 패턴을 형성하여 임프린팅 몰드를 제작하는 단계;
    상기 제1 패턴을 포함한 임프린팅 몰드로 상기 제1 패턴이 상기 소수성막 및 상기 친수성막을 모두 관통하도록 상기 제1 층을 패터닝하는 단계;
    상기 패터닝으로 제2 패턴이 형성된 상기 기판 상에, 상기 제2 패턴 중 상기 친수성막에 의해 형성된 제1 개구부 상에만 선택적으로 침투하고 상기 소수성막에 의해 형성된 제2 개구부에는 침투되지 않도록 용액을 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 용액을 건조하여, 상기 제2 개구부가 개구된 상태의 미세패턴을 형성하는 단계를 포함하는 미세패턴 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 층을 형성하는 단계는,
    상기 베이스 기판 상에 친수성막을 형성하는 단계; 및
    상기 친수성막 상에 소수성막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 층을 형성하는 단계는,
    상기 베이스 기판 상에 친수성막을 형성하는 단계; 및
    상기 친수성막의 상면을 소수성처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 층을 형성하는 단계는,
    상기 베이스 기판의 표면에 가까운 일부분을 상기 제1 층의 친수성막으로 사용하고, 상기 베이스 기판 상에 소수성막을 형성하거나 또는 상기 베이스 기판의 표면을 소수성으로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 층을 패터닝하는 단계에서,
    상기 임프린팅 몰드를 가열하여, 상기 가열된 제1 패턴이 상기 제1 층 상에 제2 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 층을 패터닝하는 단계에서,
    상기 제1 패턴을 상기 제1 층의 내부로 인입한 상태에서, 상기 제1 층으로 UV를 조사하여 상기 제1 층을 경화시켜 제2 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 층을 패터닝하는 단계에서,
    상기 임프린팅 몰드를 롤(roll)의 형태로 제작하여, 롤투롤(roll-to-roll) 또는 롤투플레이트(roll-to-plate) 방법을 통해 상기 제1 층 상에 제2 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 기판 상에 용액을 도포하는 단계에서,
    상기 용액은 스핀 코팅, 딥코팅, 슬롯-다이 코팅, 잉크젯 인쇄 중 어느 하나의 용액 도포 방법으로 상기 기판 상에 도포되는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 도포된 용액을 건조하는 단계에서,
    상기 제1 개구부 상에만 침투된 용액이 건조되면서 상기 용액에 포함된 용제만 잔류하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 기판 상에 용액을 도포하는 단계 및 상기 도포된 용액을 건조하는 단계에서,
    용액의 도포와 건조를 1회 이상 반복하여 미세패턴의 두께를 조절하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기판 상에 용액의 도포와 건조를 1회 이상 반복하는 경우,
    1 종류 이상의 용액을 사용하여 서로 다른 종류의 물질을 포함하는 다층막 미세패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세패턴 제조 방법.
KR1020150163401A 2015-11-20 2015-11-20 용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법 KR101716851B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150163401A KR101716851B1 (ko) 2015-11-20 2015-11-20 용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150163401A KR101716851B1 (ko) 2015-11-20 2015-11-20 용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101716851B1 true KR101716851B1 (ko) 2017-03-16

Family

ID=58497993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150163401A KR101716851B1 (ko) 2015-11-20 2015-11-20 용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101716851B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190106099A (ko) * 2018-03-07 2019-09-18 한국과학기술원 용액재료의 자발적 상분리와 선택적 젖음을 이용한 미세패턴 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005070456A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Enplas Corp ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法
KR20130120425A (ko) * 2012-04-25 2013-11-04 그래핀스퀘어 주식회사 핫엠보싱 임프린팅을 이용한 그래핀의 패터닝 방법
KR20140077624A (ko) 2012-12-14 2014-06-24 삼성디스플레이 주식회사 롤투롤 공정용 플렉서블 기판 및 이의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005070456A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Enplas Corp ワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法
KR20130120425A (ko) * 2012-04-25 2013-11-04 그래핀스퀘어 주식회사 핫엠보싱 임프린팅을 이용한 그래핀의 패터닝 방법
KR20140077624A (ko) 2012-12-14 2014-06-24 삼성디스플레이 주식회사 롤투롤 공정용 플렉서블 기판 및 이의 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190106099A (ko) * 2018-03-07 2019-09-18 한국과학기술원 용액재료의 자발적 상분리와 선택적 젖음을 이용한 미세패턴 제조방법
KR102031825B1 (ko) 2018-03-07 2019-10-15 한국과학기술원 용액재료의 자발적 상분리와 선택적 젖음을 이용한 미세패턴 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4046123B2 (ja) パターン形成方法およびトランジスタの製造方法
KR101264673B1 (ko) 소프트 몰드를 이용한 미세 패턴 형성방법
US20110209749A1 (en) Pattern transfer method and apparatus, flexible display panel, flexible solar cell, electronic book, thin film transistor, electromagnetic-shielding sheet, and flexible printed circuit board applying thereof
US20060290021A1 (en) Micro-embossing fabrication of electronic devices
US20150283743A1 (en) Base mold and method of fabricating mold
JP2007243192A (ja) 電子装置の製造方法及びエンボス加工具
KR20100065819A (ko) 나노 임프린트 리소그래피 방법
US20070145632A1 (en) Elastomeric stamp, patterning method using such a stamp and method for producing such a stamp
TWI663038B (zh) 導電材料之壓印微影方法及壓印微影之印模與壓印微影之設備
KR102244053B1 (ko) 마이크로미터 이하의 필름 패터닝을 위한 저온 스핀코팅 공정 방법 및 장치
US20100264560A1 (en) Imprint lithography apparatus and method
KR101716851B1 (ko) 용액재료를 이용한 미세패턴 제조방법
KR100407602B1 (ko) 디웨팅 현상을 이용한 미세 패턴 형성 방법
KR20090127147A (ko) 패턴 형성 방법 및 전자 소자의 제조 방법
KR100884811B1 (ko) 임프린트 리소그래피를 이용한 대면적 스탬프의 제조방법
KR101575879B1 (ko) 역 임프린트 방식을 이용한 패터닝 방법
Liang et al. Femtosecond Laser Patterning Wettability‐Assisted PDMS for Fabrication of Flexible Silver Nanowires Electrodes
JP5071643B2 (ja) 電子装置の製造方法
KR101940238B1 (ko) 금속 스탬프 제조 방법
KR100968809B1 (ko) 산화 아연 나노 패턴 형성방법
KR100408163B1 (ko) 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법
KR20200022677A (ko) 롤투롤 임프린트 공정에서 표면처리를 통한 나노 메탈메쉬 제조 방법
KR101604912B1 (ko) 나노 금속 라인 생성 방법
KR101570605B1 (ko) 저항 메모리 소자에서 전극 생성 방법
KR101617952B1 (ko) 소프트리소그래피를 이용한 경사진 관통 구멍을 구비한 구조체의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191210

Year of fee payment: 4