KR102607657B1 - 미세패턴 형성 방법 - Google Patents

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KR102607657B1
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티씨엘 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

미세패턴 형성 방법이 제공된다. 미세패턴 형성 방법은, 베이스부 상에 도전층을 형성하고, 상기 도전층 상에 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함하는 희생층을 형성하고, 상기 희생층 상에 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 상기 도전층을 패터닝하여 미세패턴을 형성하는 것을 포함한다.

Description

미세패턴 형성 방법{METHOD FOR FORMING FINE PATTERN}
본 발명은 미세패턴 형성 방법에 관한 것이다.
편광판(polarizer)은 무편광 또는 임의 편광된 전자기파를 원하는 단일 편광의 전자기파로 바꾸어 주는 광학 소자를 말한다. 이러한 편광판의 대표적인 응용예로서 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)에 사용되는 흡수형 편광판인 PVA(polyvinyl alcohol) 편광판을 들 수 있다. 이러한 PVA 편광판은 패널의 상판 글라스 및 하판 글라스 상에 각각 마련되어 백라이트 유닛(BLU; Back Light Unit)으로부터 들어오는 빛을 통과시키거나 차단함으로써 패널 구동에 있어서 핵심적인 역할을 하게 된다.
반사형 편광판인 금속 와이어 그리드 편광자(Metal WGP; Metal Wire Grid Polarizer)는, S-편광파는 흡수하고 P-편광파는 통과시키는 흡수형 편광판과는 달리, S-편광파는 반사하고 P-편광파는 통과시키는 특성을 가지고 있다. 따라서, 이러한 금속 와이어 그리드 편광자를 TFT-LCD 등의 표시 장치에 적용할 경우에 금속 와이어 그리드 편광자의 표면에서 반사된 S-편광파를 재활용(recycling)함으로써 휘도(brightness)를 향상시킬 수 있고, 광원 비용의 절감을 기대할 수 있다.
한편, 표시 장치의 크기가 점점 커짐에 따라 결함(defect)이 없는 금속 와이어 그리드 편광자 및 대면적의 금속 와이어 그리드 편광자가 요구된다. 따라서, 마스터 몰드 제작 또는 금속 와이어 그리드 편광자를 제작하기 위한 대면적의 미세패턴 형성 방법 및 결함을 용이하게 수정할 수 있는 미세패턴 형성 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 결함을 용이하게 수정할 수 있는 미세패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대면적의 미세패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법은, a) 베이스부 상에 도전층을 형성하고, b) 상기 도전층 상에 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함하는 희생층을 형성하고, c) 상기 희생층 상에 레지스트 패턴을 형성하고, d) 상기 레지스트 패턴을 마스크로 상기 도전층을 패터닝하여 미세패턴을 형성하는 것을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 접착물질은, 폴리도파민(polydopamine: pDA) 또는 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine: pNor)을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 레지스트 패턴에 결함이 존재하는 경우, 상기 희생층을 상기 도전층으로부터 분리하여 상기 도전층과 상기 레지스트 패턴을 이격시키고, 상기 b) 내지 d) 단계를 재수행하는 것을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 희생층을 상기 도전층으로부터 분리하는 것은, 상기 희생층을 염기 용액 또는 과산화수소 용액에 침지하는 것을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 염기 용액은, 테트라메틸암모늄 하이드록시드(TetraMethylAmmonium Hydroxide: TMAH) 또는 수산화 칼륨(Potassium hydroxide: KOH)을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법은, 상기 미세패턴을 형성하는 것 이후에, 상기 희생층을 상기 미세패턴으로부터 분리하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 희생층을 상기 미세패턴으로부터 분리하는 것은, 상기 희생층을 염기 용액 또는 과산화수소 용액에 침지하는 것을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 레지스트 패턴을 형성하는 것은, 상기 희생층 상에 레지스트층을 형성하고, 임프린트 공정을 통해 몰드의 전사패턴을 상기 레지스트층에 전사하는 것을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법은, 제1영역, 제2영역 및 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 위치하는 경계영역을 포함하는 베이스부를 준비하고, 상기 베이스부의 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 경계영역 상에 카테콜기를 갖는 제1접착물질을 포함하는 제1희생층을 형성하고, 상기 제1희생층 상에 제1레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제1희생층 상에 상기 제1레지스트 패턴 중 상기 경계영역과 중첩하는 부분을 커버하고 상기 제1영역과 중첩하는 부분을 노출하는 제1커버패턴을 형성하고, 상기 제1레지스트 패턴 및 상기 제1커버패턴을 마스크로 상기 베이스부의 상기 제1영역을 패터닝하여 제1미세패턴을 형성하고, 상기 제1희생층을 상기 베이스부로부터 분리하고, 상기 베이스부의 상기 제2영역에 제2미세패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 제1접착물질은, 폴리도파민(polydopamine: pDA) 또는 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine: pNor)을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 제1희생층을 상기 베이스부로부터 분리하는 것은, 상기 제1희생층을 염기 용액 또는 과산화수소 용액에 침지하는 것을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 염기 용액은, 테트라메틸암모늄 하이드록시드(TetraMethylAmmonium Hydroxide: TMAH) 용액 또는 수산화 칼륨(Potassium hydroxide: KOH) 용액을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 제1커버패턴은, 상기 제1희생층 중 상기 제2영역과 중첩하는 부분을 더 커버할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 제1레지스트 패턴을 형성하는 것은, 상기 제1희생층 상에 제1레지스트층을 형성하고, 제1임프린트 공정을 통해 몰드의 전사패턴을 상기 제1레지스트층에 전사하는 것을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 제2미세패턴을 형성하는 것은, 상기 베이스부의 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 경계영역 상에 카테콜기를 갖는 제2접착물질을 포함하는 제2희생층을 형성하고, 상기 제2희생층 상에 제2레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제2희생층 상에 상기 제2레지스트 패턴 중 상기 경계영역과 중첩하는 부분을 커버하고 상기 제2영역과 중첩하는 부분을 노출하는 제2커버패턴을 형성하고, 상기 제2레지스트 패턴 및 상기 제2커버패턴을 마스크로 상기 베이스부의 상기 제2영역을 패터닝하여 제2미세패턴을 형성하고, 상기 제2희생층을 상기 베이스부로부터 분리하는 것을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 제2접착물질과 상기 제1접착물질은 동일한 물질일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 제2커버패턴은, 상기 제2희생층 중 상기 제1영역과 중첩하는 부분을 더 커버할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 있어서, 상기 제1레지스트 패턴을 형성하는 것은, 상기 제1희생층 상에 제1레지스트층을 형성하고, 제1임프린트 공정을 통해 몰드의 전사패턴을 상기 제1레지스트층에 전사하는 것을 포함하고, 상기 제2레지스트 패턴을 형성하는 것은, 상기 제2희생층 상에 제2레지스트층을 형성하고, 제2임프린트 공정을 통해 상기 몰드의 전사패턴을 상기 제2레지스트층에 전사하는 것을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
대면적의 미세패턴을 보다 쉽게 제조할 수 있다.
또한, 스티치 폭을 감소시킨 미세패턴 구조물을 제조할 수 있다.
또한, 미세패턴 형성 과정에서 의도치 않은 레지스트 패턴의 결함이 발생한 경우, 이를 보다 쉽게 리워크할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법의 순서도이다.
도 2 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법을 개략적으로 나타낸 공정 단계별 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법에 의해 제조된 와이어 그리드 편광자를 포함하는 표시 기판의 개략적인 단면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법의 순서도이다.
도 15 내지 도 28은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법을 개략적으로 나타낸 공정 단계별 단면도이다.
본 발명의 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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 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. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법의 순서도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법은, 베이스부 상에 도전층을 형성하고(S11), 도전층 상에 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함한 희생층을 형성하고(S13), 희생층 상에 레지스트 패턴을 형성하고(S15), 레지스트 패턴의 결함 여부를 판단하고(S17), 레지스트 패턴에 결함이 존재하는 경우 희생층을 도전층으로부터 분리하는 것(S19)을 포함할 수 있다. 또한 레지스트 패턴에 결함이 부존재하는 경우 레지스트 패턴을 마스크로 도전층을 패터닝하여 미세패턴을 형성하고(S21), 희생층을 미세패턴으로부터 분리하는 것(S23)을 더 포함할 수 있다.
이하 도 2 내지 도 12를 더 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성방법에 대하여 설명한다.
도 2 내지 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 개략적으로 나타낸 단계별 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 베이스부 상에 도전층을 형성하는 과정(S11) 및 도전층 상에 카테콜기 함유 접착물질을 포함한 희생층을 형성하는 과정(S13)은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
우선, 도 2에 도시된 바와 같이 베이스부(110)를 준비한다.
베이스부 (110)는 가시광선을 투과시킬 수 있으면 그 재질은 용도나 공정에 맞게 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 유리, Quartz, 아크릴, TAC(triacetylcellulose), COP(cyclic olefin copolymer), COC(cyclic olefin polymer), PC(polycarbonate), PET(polyethylene naphthalate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyether sulfone), PAR(polyarylate) 등의 다양한 폴리머 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 베이스부(110)는 일정 정도의 유연성(flexibility)을 가지는 광학용 필름 기재로 형성할 수 있다.
다음으로 도 3에 도시된 바와 같이 베이스부(110) 상에 도전층(120)을 형성한다. 도전층(120)은 광 반사율이 높은 도전성 소재로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 도전층(120)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 또한 몇몇 실시예에서 도전층(120)은 상기 금속 중 상대적으로 반사율이 높은 알루미늄을 포함할 수 있다. 도전층(120)은 단일층으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 둘 이상의 층을 포함할 수 있다.
다음으로 도 4에 도시된 바와 같이 도전층(120) 상에 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함한 희생층(200)을 형성한다.
희생층(200)은 카테콜기를 갖는 접착물질(adhesive material containing catechol group)이 녹아있는 용액을 도전층(120) 상에 스핀코팅(spin coating) 후 열을 가하여 베이킹(baking)하는 과정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 카테콜기를 갖는 접착물질이 녹아있는 용액을 도전층(120) 상에 바코팅(bar coating) 등의 방식으로 형성함으로써 희생층(200)을 형성할 수도 있다. 이외에도 희생층(200)의 형성과정은 당업계에 알려진 여러 방식에 의해 수행될 수 있다.
희생층(200)이 포함하는 카테콜기를 갖는 접착물질은 홍합의 접착 성질을 재현한 고분자일 수 있으며, 예시적으로 상기 카테콜기를 갖는 접착물질은 폴리도파민(polydopamine: pDA) 또는 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine: pNor)일 수 있다. 상기 카테콜기를 갖는 접착물질, 특히 폴리도파민 또는 폴리노르에피네프린은 금속, 비금속, 유기 고분자, 무기물질 등의 대부분의 표면에서 모두 강한 접착력을 갖는 이점이 존재한다. 따라서 희생층(200)이 카테콜기를 갖는 접착물질, 예컨대 폴리도파민 또는 폴리노프에피네프린을 포함하는 경우, 희생층(200)은 도전층(120)의 특성에 무관하게 도전층(120)과 접착될 수 있다. 아울러 희생층(200)이 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함함에 따라 후술할 레지스트층(300) 또는 레지스트 패턴(310)이 도전층(120)으로부터 탈루되는 것을 방지할 수 있어 보다 안정적으로 미세패턴을 형성할 수 있는 이점도 추가적으로 갖는다. 또한 후술할 레지스트 패턴(310)에 결함이 발생하는 경우 희생층(200) 및 희생층(200) 상의 다른 층들을 도전층(120)으로부터 용이하게 분리할 수 있어 리워크(rework)가 용이해지는 이점이 존재한다. 보다 구체적인 내용은 후술한다.
도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 희생층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 과정(S15)은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
우선 도 5에 도시된 바와 같이 희생층(200) 상에 레지스트층(300)을 형성한다.
레지스트층(300)은 희생층(200) 상에 수지를 도포하여 형성될 수 있다. 상기 수지는 광경화성 수지일 수 있으며, 예시적으로 아크릴 수지, 스티렌 수지, 올레핀 수지, 폴리 카보네이트 수지, 폴리 에스테르 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등 일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 다른 실시예에서 레지스트층(300)은 소정온도 이상으로 가열되면 소성 변형(plastic deformation)되는 열가소성 수지일 수도 있다.
다음으로 도 6에 도시된 바와 같이 전사 패턴(410)이 형성된 몰드(mold)(400)를 준비하고 몰드(400)로 레지스트층(300)을 가압하여 몰드(400)의 전사 패턴(410)을 레지스트층(300)에 전사하고, 레지스트층(300)을 경화한다. 레지스트층(300)이 광경화성 수지인 경우, 레지스트층(300)의 경화는 UV조사를 통해 이루어질 수 있다. 또한 레지스트층(300)이 열가소성 수지인 경우, 레지스트층(300)의 경화는 별도의 열원을 이용하여 레지스트층(300)을 가열함으로써 이루어질 수 있다. 즉, 임프린트 공정을 통해 몰드(400)의 전사 패턴(410)을 레지스트층(300)에 전사한다.
몇몇 실시예에서 몰드(400)가 유연한 재질로 형성되는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 롤러(500) 등을 이용하여 몰드(400)를 레지스트층(300)에 가압할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 몰드(400)가 경성(rigid)을 갖는 재질로 이루어지는 경우, 별도의 롤러(500) 등을 이용하지 않고 몰드(400)로 레지스트층(300)의 상부를 가압함으로써 몰드(400)의 전사 패턴(410)을 레지스트층(300)에 전사할 수도 있다.
이후 몰드(400)를 레지스트층(300)으로부터 분리하면, 도 7에 도시된 바와 같은 복수의 레지스트 패턴(310)을 형성할 수 있다. 도 7에는 희생층(200) 상에 레지스트 패턴(310)이 형성되고, 레지스트 패턴(310) 사이의 이격 부분에서 희생층(200)이 노출된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대 희생층(200)의 상부 전면에 걸쳐 레지스트 패턴(310)들을 서로 연결하는 바닥부가 잔존할 수도 있다. 상기 바닥부가 존재하는 경우, 이를 일반적인 식각 공정 또는 애싱 공정 등을 통해 제거할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
이후 레지스트 패턴(310)의 결함여부를 판단하는 과정(S17)을 거칠 수 있다. 상기 판단은, 빛을 비추어 나타나는 무라로 판별하는 방법, SEM 사진을 찍어 판독하는 방법 등을 들 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니고, 레지스트 패턴(310)의 결함 여부를 확인할 수 있는 방법이면 어느 것이나 사용이 가능하다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 레지스트 패턴에 결함이 부존재하는 경우 레지스트 패턴을 마스크로 도전층을 패터닝하여 미세패턴을 형성하는 과정(S21)은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로 레지스트 패턴(310)을 마스크로 하여 희생층(200) 및 도전층(120)을 패터닝하면 도 8에 도시된 바와 같이 레지스트 패턴(310) 아래에는 도전층(120)이 패터닝되어 미세패턴(121)이 형성되며, 레지스트 패턴(310)과 미세패턴(121) 사이에는 패터닝된 희생층(210)이 잔존할 수 있다. 희생층(200) 및 도전층(120)의 패터닝은 식각 가스를 이용한 건식식각 공정에 의해 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서 상기 식각 가스는 BCl3, SiCl4, Cl2, HBr, SF6, CF4, C4F8, CH4, CHF3, NF3, CFCs(chlorofluorocarbons), H2 및 O2 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 가스를 포함할 수 있으며, N2, Ar 및 He 중에서 선택되는 적어도 하나의 불활성 가스를 더 포함할 수도 있다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 희생층을 미세패턴으로부터 분리하는 과정(S23)은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
패터닝된 희생층(210)을 염기 처리 또는 과산화수소 처리하여 패터닝된 희생층(210)을 미세패턴(121)으로부터 분리할 수 있으며, 패터닝된 희생층(210)을 분리하는 과정에서 희생층(210) 상에 위치하는 레지스트 패턴(310)도 함께 미세패턴(121)으로부터 분리될 수 있다. 예시적으로 도 9에 도시된 바와 같이 염기성 용액 또는 과산화수소 용액(10)이 담겨있는 수조(2000) 내에 패터닝된 희생층(210)을 침지함으로써 패터닝된 희생층(210) 및 패터닝된 희생층(210) 상의 레지스트 패턴(310)을 미세패턴(121)으로부터 분리할 수 있다. 패터닝된 희생층(210)에 포함된 카테콜기를 갖는 접착물질은 염기성 용액 또는 과산화수소 용액에서 접착력이 제거되며, 이에 따라 미세패턴(121)으로부터 쉽게 분리될 수 있다. 상기 염기성 용액은 비제한적인 예로, PH 8.0 내지 8.5의 범위일 수 있으며, 테트라메틸암모늄 하이드록시드(TetraMethylAmmonium Hydroxide: TMAH) 수용액 또는 수산화 칼륨(Potassium hydroxide: KOH) 수용액을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 희생층(210) 및 레지스트 패턴(310)을 제거하면 도 10에 도시된 바와 같이 복수의 미세패턴(121)을 포함하는 구조물을 얻을 수 있으며, 상술한 복수의 미세패턴(121)을 포함하는 구조물은 와이어 그리드 편광자로 이용될 수 있다.
도 1, 도 11 및 도 12를 참조하면, 레지스트 패턴의 결함 여부 판단결과 레지스트 패턴에 결함이 존재하는 경우 희생층을 도전층으로부터 분리하는 과정(S19)은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 레지스트 패턴(310)을 형성하는 과정에서 레지스트 패턴(310)에는 결함 패턴(320)이 형성될 수 있다. 결함 패턴(320)은 몰드(400)의 패턴을 전사하는 과정에서 몰드(400)와 레지스트층(300) 간의 접착력 등의 이유로 패턴의 일부가 원치 않는 형상으로 전사되거나, 몰드(400)가 레지스트층(300)에 균일하게 가압되지 않는 등의 이유로 발생할 수 있으며, 결함 패턴(320)이 존재하는 경우, 최종적으로 도전층(120)을 패터닝하여 형성되는 미세패턴에 결함이 발생할 수 있다.
본 발명의 미세패턴 형성 방법은 상기와 같은 결함 패턴(320)이 발생하는 경우, 희생층(200)을 도전층(120)으로부터 분리하는 과정을 포함할 수 있으며, 이에 따라 결함을 리워크할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이 희생층(200)을 염기 처리 또는 과산화수소 처리하여 희생층(200)을 도전층(120)으로부터 분리할 수 있다. 상기 염기 처리 또는 과산화수소 처리는 염기 용액 또는 과산화수소 용액(10)이 담겨있는 수조(2000) 내에 희생층(200)을 침지함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 희생층(200) 상의 레지스트 패턴(310) 및 결함 패턴(320)은 희생층(200)과 함께 도전층(120)으로부터 분리될 수 있다.
희생층(200)에 포함된 카테콜기를 갖는 접착물질은 앞서 설명한 바와 같이 염기성 용액 또는 과산화수소 용액에서 접착력이 제거되며, 이에 따라 희생층(200)은 도전층(120)으로부터 쉽게 분리될 수 있다.상기 염기성 용액은 비제한적인 예로, PH 8.0 내지 8.5의 범위일 수 있으며, 테트라메틸암모늄 하이드록시드(TetraMethylAmmonium Hydroxide: TMAH) 수용액 또는 수산화 칼륨(Potassium hydroxide: KOH) 수용액을 포함할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
희생층(200)을 제거한 이후에는 상술한 S13단계, S15단계 및 S17단계를 반복할 수 있으며, 불량 패턴(320)이 여러 차례 발생하는 경우, 상기와 같은 과정을 여러 차례 반복 수행할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 제조 방법에 의하면, 레지스트 패턴에 결함이 존재하는 경우 희생층 제거를 통해 용이하게 레지스트 패턴을 도전층으로부터 분리할 수 있는 이점, 이에 따라 리워크 공정을 용이하게 수행할 수 있는 이점이 존재한다. 아울러 희생층이 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함함에 따라 염기 처리 또는 과산화수소 처리 등을 통해 희생층을 용이하게 도전층으로부터 분리할 수 있는 이점, 이에 따라 리워크 공정이 보다 용이해지는 이점 및 도전층을 재활용 가능함에 따라 공정효율이 향상되는 이점이 존재한다. 아울러 상술한 미세패턴 제조방법에 의하면, 결함을 최소화시킨 미세패턴 구조물, 예컨대 와이어 그리드 편광자 등을 제공할 수 있는 이점도 존재한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴 형성방법에 의해 제조된 와이어 그리드 편광자를 포함하는 표시 기판의 개략적인 단면도이다.
도 13을 참조하면, 표시 기판은 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 이하 상기 표시 기판에 대해 보다 구체적으로 설명하며, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 간략히 하거나 생략한다.
베이스부(110) 상에는 와이어 그리드 편광자(WGP)가 위치할 수 있다. 즉, 와이어 그리드 편광자(WGP)는 인셀(In-Cell) 타입으로 표시 기판과 일체로 이루어질 수 있다.
와이어 그리드 편광자(WGP)는 베이스부(110)를 투과하는 광을 편광시킬 수 있으며, 복수의 미세패턴(121)을 포함할 수 있다. 미세패턴(121)은 앞서 도전층(도 3의 120)의 설명에서 상술한 바와 같이 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예시적으로 상기 도전성 물질은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 코발트(Co) 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속 또는 이들의 합금일 수 있다.
미세패턴(121)은 일 방향을 따라 서로 평행하게 규칙적으로 배열될 수 있다. 미세패턴(121)은 가시광선의 파장보다 짧은 주기로 배열될 수 있다. 예시적으로 미세패턴(121)은 약 400nm 이하의 배열주기를 가질 수 있다. 특히 미세패턴(121)의 배열주기를 대략 200nm 이하, 예컨대 100nm 이하로 형성할 수도 있다. 베이스부(110)를 투과한 광은 진행 방향에 대하여 수평 및 수직 방향으로 무질서하게 진동하면서 진행한다. 따라서 미세패턴(121)에 상기 광이 입사되면 미세패턴(121)의 연장 방향과 수직 방향으로 진동하는 광만 와이어 그리드 편광자(120)를 통과하며, 나머지 광은 미세패턴(121)에 의해 반사된다. 즉, P 편광된 광만 와이어 그리드 편광자(WGP)을 투과하며, S 편광된 광은 와이어 그리드 편광자(WGP)을 투과하지 못하고 반사된다. 그 결과, 와이어 그리드 편광자(WGP)의 상측으로는 P 편광된 광만 진행한다. 와이어 그리드 편광자(WGP)에 의해 반사된 S 편광돤 광은 그 하부의 백라이트 유닛(미도시)에 구비된 도광판에 의해 산란되어 편광성이 상쇄된 후, 상기 백라이트 유닛에 구비된 반사판에 의해 재반사되어 와이어 그리드 편광자(WGP)로 재입사할 수 있으며, 이와 같은 과정은 반복될 수 있다. 이에 의해 표시 장치의 광 효율은 향상될 수 있다.
와이어 그리드 편광자(WGP) 상에는 베이스 절연막(130)이 위치할 수 있다. 베이스 절연막(130)은 와이어 그리드 편광자(WGP)의 상에 위치하는 구성과 와이어 그리드 편광자(WGP)를 서로 절연시킬 수 있으며, 와이어 그리드 편광자(WGP)의 상측을 평탄화할 수 있다. 베이스 절연막(130)은 절연물질, 예를 들어, SiOx, SiNx, SiON 및 SiOC로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
베이스 절연막(130) 상에는 게이트 전극(G)이 위치할 수 있으며, 게이트 전극(G) 및 베이스 절연막(130) 상에는 게이트 절연막(GI)이 위치할 수 있다.
게이트 절연막(GI) 상에는 게이트 전극(G)과 적어도 일부가 중첩하는 반도체층(ACT)이 위치할 수 있으며, 게이트 절연막(GI) 상에는 반도체층(ACT) 상에서 서로 이격된 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 위치할 수 있다.
게이트 절연막(GI), 소스 전극(S), 반도체층(ACT) 및 드레인 전극(D) 상에 는 패시베이션 막(PL)이 위치할 수 있다.
패시베이션 막(PL) 상에는 픽셀전극(PE)이 위치할 수 있으며, 픽셀전극(PE)은 패시베이션 막(PL)에 형성된 컨택홀을 통해 드레인 전극(D)과 물리적, 전기적으로 접속할 수 있다.
상술한 표시 기판은 TN(Twisted Nematic) 방식의 표시 패널, VA(Vertical Alignment) 방식의 표시 패널, PVA(Patterned Vertical Alignment) 방식의 표시 패널, IPS(in-plane switching) 방식의 표시 패널, FFS(fringe-field switching) 방식의 표시 패널 및 PLS(Plane to Line Switching) 방식의 표시 패널 중 어느 하나의 표시 패널에 적용될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법의 순서도이다. 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 방법은, 제1영역, 제2영역 및 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이의 경계영역을 갖는 베이스부를 준비하고(S51), 상기 베이스부의 제1영역, 제2영역 및 경계영역 상에 카테콜기를 갖는 제1접착물질을 포함하는 제1희생층을 형성하고(S53), 상기 제1희생층 상에 제1레지스트 패턴을 형성하고(S55), 상기 제1희생층 상에 상기 제1레지스트 패턴 중 상기 경계영역 및 상기 제2영역 상에 위치하는 부분을 커버하고 상기 제1영역 상에 위치하는 부분을 노출하는 제1커버패턴을 형성하고(S57), 상기 제1레지스트 패턴 및 상기 제1커버패턴을 마스크로 상기 제1영역을 패터닝하여 제1미세패턴을 형성하고(S59), 상기 제1희생층을 상기 베이스부로부터 분리하고(S61), 상기 제2영역에 제2미세패턴을 형성하는 과정(S63)을 포함할 수 있다.
이하 도 15 내지 도 27을 더 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 15 내지 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 개략적으로 나타낸 공정 단계별 단면도이다.
먼저 도 14 내지 도 19를 참조하면, 제1영역, 제2영역 및 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이의 경계영역을 갖는 베이스부를 준비하고(S51), 상기 베이스부의 제1영역, 제2영역 및 경계영역 상에 카테콜기를 갖는 제1접착물질을 포함하는 제1희생층을 형성하고(S53), 상기 제1희생층 상에 제1레지스트 패턴을 형성하고(S55), 상기 제1희생층 상에 상기 제1레지스트 패턴 중 상기 경계영역 및 상기 제2영역 상에 위치하는 부분을 커버하고 상기 제1영역 상에 위치하는 부분을 노출하는 제1커버패턴을 형성하는 과정(S57)은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
우선, 도 15에 도시된 바와 같이 베이스부(600)를 준비한다. 베이스부(600)는 제1영역(A), 제2영역(B) 및 제1영역(A)과 제2영역(B) 사이의 영역인 경계영역(C)을 포함할 수 있다. 제1영역(A)은 후술할 제1미세패턴이 형성될 영역이며, 제2영역(B)은 후술할 제2미세패턴이 형성될 영역일 수 있다.
몇몇 실시예에서 본 발명의 미세패턴 형성 방법을 이용하여 제조 하는 대상물이 마스터 몰드(master mold) 등인 경우, 베이스부(600)는 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물과 같은 무기 재료 또는 에폭시 수지와 같은 유기 재료 또는 석영 등을 포함할 수 있다. 또는 본 발명의 미세패턴 형성 방법을 이용하여 제조하는 대상물이 와이어 그리드 편광자 등인 경우, 베이스부(600)는 도전성 물질, 예컨대 금속을 포함할 수도 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 미세패턴 제조방법에 의해 제조하는 대상물에 따라 베이스부(600)의 재질은 다양하게 변경될 수도 있다.
다음으로 도 16에 도시된 바와 같이 베이스부(600)의 제1영역(A), 제2영역(B) 및 경계영역(C) 상에 제1희생층(700)을 형성한다.
제1희생층(700)은 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함할 수 있다. 예시적으로 상기 카테콜기를 갖는 접착물질은 폴리도파민(polydopamine: pDA) 또는 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine: pNor)일 수 있다.
다음으로 도 17에 도시된 바와 같이 제1희생층(700) 상에 제1레지스트층(800)을 형성한다. 제1레지스트층(800)은 도 17에 도시된 바와 같이 제1영역(A)과 중첩하도록 형성될 수 있으며, 마진을 고려하여 경계영역(C)과 더 중첩하도록 형성될 수 있다. 도면에는 제1레지스트층(800)이 경계영역(C)과 중첩하고 제2영역(B)과는 비중첩하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다. 즉, 제1레지스트층(800)은 제1영역(A) 및 경계영역(C)뿐만 아니라 제2영역(B)과도 중첩하도록 형성될 수 있다. 제1레지스트층(800)은 광경화성 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 제1레지스트층(800)은 열가소성 수지로 이루어질 수도 있다.
다음으로 도 18에 도시된 바와 같이 전사 패턴(1010)이 형성된 몰드(1000)를 준비하고, 임프린트 공정을 통해 몰드(1000)의 전사 패턴(1010)을 제1레지스트층(800)에 전사하여 제1레지스트 패턴(850)을 형성한다. 임프린트 공정에 대한 구체적 설명은 앞서 설명한 바와 동일하거나 유사한 바, 생략한다. 앞서 설명한 바와 같이 제1레지스트층(800)은 마진 등을 고려하여 제1영역(A) 뿐만 아니라 경계영역(C)과도 중첩하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1레지스트 패턴(850) 또한 제1영역(A)과 중첩하는 제1부분(850a) 및 경계영역(C)과 중첩하는 제2부분(850b)를 포함할 수 있다.
다음으로 도 19에 도시된 바와 같이 제1희생층(700) 상에 제1레지스트 패턴(850)의 일부를 커버하는 제1커버패턴(20)을 형성한다. 제1커버패턴(20)은, 제1희생층(700) 상에 제1레지스트 패턴(850)을 커버하는 포토 레지스트를 도포하고, 해당 포토 레지스트를 노광 및 현상하는 과정을 통해 형성될 수 있다.
제1커버패턴(20)은 제1레지스트 패턴(850) 중 경계영역(C)과 중첩하는 제2부분(850b)을 커버하고 제1영역(A)과 중첩하는 제1부분(850a)은 커버하지 않을 수 있다. 또한 제1커버패턴(20)은 제1레지스트 패턴(850)의 제2부분(850b)뿐만 아니라 제2영역(B)과 중첩하는 제1희생층(700)을 더 커버할 수 있다.
도 14 및 도 20 내지 도 22를 참조하면, 상기 제1레지스트 패턴 및 상기 제1커버패턴을 마스크로 상기 제1영역을 패터닝하여 제1미세패턴을 형성하고(S59), 상기 제1희생층을 상기 베이스부로부터 분리하는 과정(S61)은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 제1레지스트 패턴(850) 및 제1커버패턴(20)을 마스크로 하여 베이스부(600)를 패터닝한다. 보다 구체적으로 제1레지스트 패턴(850)을 마스크로 하여 제1희생층(700) 및 베이스부(600)를 패터닝하면 제1레지스트 패턴(310) 아래에는 베이스부(600)의 제1영역(A)이 패터닝된 제1미세패턴(650)이 형성되며, 아울러, 제1커버패턴(20)에 의해 가려진 베이스부(600)의 경계영역(C) 및 제2영역(B)은 패터닝되지 않을 수 있다. 또한 제1레지스트 패턴(700)과 제1미세패턴(700) 사이 및 제1커버패턴(20)과 베이스부(600) 사이에는 제1희생층(700)의 일부가 잔존할 수 있다. 베이스부(600)의 제1영역(A)을 패터닝 하는 과정은 식각 가스를 이용한 건식식각 공정에 의해 이루어질 수 있다. 상기 식각 가스의 예시는 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
다음으로 도 21에 도시된 바와 같이, 제1희생층(700)을 염기 처리 또는 과산화수소 처리하여 제1희생층(700)을 베이스부(600)로부터 분리할 수 있다. 제1희생층(700)을 분리하는 과정에서 제1희생층(700) 상에 위치하는 제1레지스트 패턴(850) 및 제1커버패턴(20)도 제1희생층(700)과 함께 베이스부(600)로부터 분리될 수 있다. 예시적으로 도 21에 도시된 바와 같이 염기성 용액 또는 과산화수소 용액(10)이 담겨있는 수조(2000) 내에 제1희생층(700)을 침지하면 제1희생층(700)에 포함된 카테콜기를 갖는 접착물질은 염기성 용액 또는 과산화수소 용액에 의해 접착력이 제거될 수 있으며, 이에 따라 제1희생층(700)은 베이스부(600)으로부터 쉽게 분리될 수 있다. 상기 염기성 용액은 테트라메틸암모늄 하이드록시드(TetraMethylAmmonium Hydroxide: TMAH) 수용액 또는 수산화 칼륨(Potassium hydroxide: KOH) 수용액을 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다.
제1레지스트 패턴(850)의 제1부분(850a)은 제1커버패턴(20)에 의해 커버되지 않음에 반해, 제2부분(850b)은 제1커버패턴(20)에 의해 커버되는 바, 제2부분(850b)의 경우 제1부분(850a)이 비해 애싱 등의 공정을 통해 제거하기 어렵다. 아울러 제거되지 않은 제2부분(850b)을 마스크로 베이스부(600)를 패터닝하는 경우, 베이스부(600)에는 결함이 존재하는 미세패턴이 형성될 가능성이 높다. 따라서 제2부분(850b)이 위치하는 영역에는 패턴을 형성하기 어려운 바, 제1영역(A)과 제2영역(B) 사이의 경계영역(C)의 폭은 증가하게 된다.
반면, 본 발명의 경우, 제1희생층(700)과 베이스부(600)를 분리하는 과정을 통해 제1레지스트 패턴(850)의 제1부분(850a) 뿐만 아니라 제2부분(850b)도 베이스부(600)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 따라서 제1영역(A)과 제2영역(B) 사이의 경계영역(C)의 폭을 상대적으로 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 후술할 미세패턴 구조물의 스티치 폭을 감소시킬 수 있다. 또한 제2부분(850b)의 잔존으로 인해 미세패턴에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 제1희생층(700)을 제1레지스트 패턴(850) 및 제1커버패턴(20)과 함께 베이스부(600)에서 분리하면, 도 22에 도시된 바와 같이 복수의 제1미세패턴(650)이 형성된 베이스부(600)를 얻을 수 있다.
도 14 및 도 23 내지 도 28을 참조하면, 상기 제2영역에 제2미세패턴을 형성하는 과정(S63)은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
우선 도 23에 도시된 바와 같이 복수의 제1미세패턴(650)이 형성된 베이스부(600) 상에 제2희생층(750)을 형성한다. 제2희생층(750)은 베이스부(600)의 제1영역(A), 제2영역(B) 및 경계영역(C) 상에 형성될 수 있으며, 제1미세패턴(650)을 커버할 수 있다. 제2희생층(750)은 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함할 수 있으며, 상기 카테콜기를 갖는 접착물질은 폴리도파민 또는 폴리노르에피네프린일 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2희생층(750)은 제1희생층(700)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
다음으로 도 24에 도시된 바와 같이 제2희생층(750) 상에 제2레지스트층(900)을 형성한다. 제2레지스트층(900)은 도 24에 도시된 바와 같이 제2영역(B)과 중첩하도록 형성될 수 있으며, 마진을 고려하여 경계영역(C)과 더 중첩하도록 형성될 수 있다. 한편, 도면에는 미도시하였으나, 제2레지스트층(900)은 제2영역(B) 및 경계영역(C)뿐만 아니라 제1영역(A)과도 중첩하도록 형성될 수 있다. 제2레지스트층(900)은 제1레지스트층(800)과 마찬가지로 광경화성 수지 또는 열가소성 수지로 이루어질 수 있다.
다음으로 도 25에 도시된 바와 같이 전사패턴(1010)이 형성된 몰드(1000)를 준비하고, 임프린트 공정을 통해 몰드(1000)의 전사패턴(1010)을 제2레지스트층(900)에 전사하여 제2레지스트 패턴(950)을 형성한다. 임프린트 공정에 대한 구체적 설명은 앞서 설명한 바와 동일하거나 유사한 바, 생략한다. 앞서 설명한 바와 같이 제2레지스트층(900)은 마진 등을 고려하여 제2영역(B) 뿐만 아니라 경계영역(C)과도 중첩하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제2레지스트 패턴(950) 또한 제2영역(B)과 중첩하는 제1부분(850a) 및 경계영역(C)과 중첩하는 제2부분(850b)를 포함할 수 있다.
상술한 몰드(1000)는 도 18의 설명에서 상술한 제1레지스트 패턴(도 18의 850)의 형성 과정에서 사용한 몰드와 동일할 수 있다. 즉, 상대적으로 작은 크기의 몰드(1000)를 이용하여 반복적으로 전사패턴(1010)을 전사하는 방식, 예컨대 스텝 앤 리피트(step-and-repeat) 방식을 통해 임프린트 공정을 진행할 수 있다. 이에 따라 상대적으로 크기가 작은 몰드(1000)를 이용하여 대면적 패터닝을 진행할 수 있다.
다음으로 도 26에 도시된 바와 같이 제2희생층(750) 상에 제2레지스트 패턴(950)의 일부를 커버하는 제2커버패턴(30)을 형성한다. 제2커버패턴(30)의 형성방법은 제1커버패턴(도 19의 20)의 형성방법과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 즉, 제2희생층(750) 상에 제2레지스트 패턴(950)을 커버하는 포토 레지스트를 도포하고, 해당 포토 레지스트를 노광 및 현상하는 과정을 통해 이루어질 수 있다.
제2커버패턴(30)은 제2레지스트 패턴(950) 중 경계영역(C)과 중첩하는 부분인 제2부분(950b) 및 제1영역(A)과 중첩하는 제2희생층(750)을 커버하고, 제2영역(B)과 중첩하는 제1부분(950a)은 커버하지 않을 수 있다.
다음으로 도 27에 도시된 바와 같이, 제2레지스트 패턴(950) 및 제2커버패턴(30)을 마스크로 하여 베이스부(600)를 패터닝한다. 제2레지스트 패턴(950) 아래에는 베이스부(600)의 제2영역(B)이 패터닝된 제2미세패턴(670)이 형성되며, 제2커버패턴(30)에 의해 가려진 베이스부(600)의 경계영역(C) 및 제1영역(A)은 패터닝되지 않을 수 있다. 아울러, 제2레지스트 패턴(950)과 제2미세패턴(650) 사이 및 제2커버패턴(30)과 베이스부(600) 사이에는 제2희생층(750)의 일부가 잔존할 수 있다. 베이스부(600)의 제2영역(B)을 패터닝 하는 과정은 식각 가스를 이용한 건식식각 공정에 의해 이루어질 수 있다. 상기 식각 가스의 예시는 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
다음으로 도 21의 설명에서 상술한 바와 유사하게, 제2희생층(750)을 염기 처리 또는 과산화수소 처리하여 제2희생층(750)과 베이스부(600)를 분리할 수 있으며, 제2희생층(750)과 베이스부(600)의 분리 과정에서 제2레지스트 패턴(950) 및 제2커버패턴(30)도 제2희생층(750)과 함께 베이스부(600)로부터 분리될 수 있다. 제2희생층(750)과 베이스부(600)를 분리하는 과정을 통해 제2레지스트 패턴(950)의 제1부분(950a) 뿐만 아니라 제2부분(950b)도 용이하게 제거할 수 있다. 따라서 제1영역(A)과 제2영역(B) 사이의 경계영역(C)의 폭(S1)을 상대적으로 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 제1미세패턴(650) 및 제2미세패턴(670)이 형성된 베이스부(600)와 제2희생층(750)을 분리하면, 도 28에 도시된 바와 같은 미세패턴 구조물을 얻을 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법에 의해 제조된 미세패턴 구조물은 베이스부(600)의 제1영역(A)에 형성된 제1미세패턴(650), 베이스부(600)의 제2영역(B)에 형성된 제2패턴(670) 및 베이스부(600)의 경계영역(C)에 형성된 스티치(660)를 포함할 수 있다.
스티치(660)는 제1미세패턴(650)과 제2미세패턴(670) 사이의 경계 부분이다. 상기 미세패턴 구조물이 패턴 전사를 위한 마스터 몰드인 경우, 해당 마스터 몰드를 이용하여 패턴을 전사함으로써 와이어 그리드 편광자 등을 제조할 수 있다. 이러한 경우, 스티치(660)과 대응하는 와이어 그리드 편광자에는 불필요한 패턴이 형성될 수 있으며, 특히 스티치(660)의 폭이 크게 형성되는 경우, 와이어 그리드 편광자의 해당 부분은 육안으로 시인될 수 있다.
또한 상기 미세패턴 구조물이 와이어 그리드 편광자인 경우에도, 상술한 바와 같이 스티치(660)의 폭이 크게 형성되는 경우, 해당 부분은 육안으로 시인될 수 있다.
반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 제조방법에 의하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 경계영역(C)에 위치하는 레지스트 패턴들을 희생층을 이용하여 제거할 수 있는 바, 상기 미세패턴 구조물의 스티치(660)의 폭(S1)을 감소시킬 수 있는 이점이 존재한다. 아울러, 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함한 희생층을 이용함에 따라, 염기 처리 또는 과산화수소 처리 등을 통해 희생층을 용이하게 제거할 수 있어 공정효율이 향상되는 이점 또한 존재한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (18)

  1. a) 베이스부 상에 도전층을 형성하고,
    b) 상기 도전층 상에 카테콜기를 갖는 접착물질을 포함하는 희생층을 형성하고,
    c) 상기 희생층 상에 레지스트 패턴을 형성하고,
    d) 상기 희생층 상에 상기 레지스트 패턴 중 상기 베이스부와 중첩하는 영역의 일부를 커버하는 커버패턴을 형성하고,
    e) 상기 레지스트 패턴을 마스크로 상기 도전층을 패터닝하여 미세패턴을 형성하는 것을 포함하는 미세패턴 형성 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접착물질은 폴리도파민(polydopamine: pDA) 또는 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine: pNor)을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 레지스트 패턴에 결함이 존재하는 경우, 상기 희생층을 상기 도전층으로부터 분리하여 상기 도전층과 상기 레지스트 패턴을 이격시키고, 상기 b) 내지 e) 단계를 재수행하는 것을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 희생층을 상기 도전층으로부터 분리하는 것은
    상기 희생층을 염기 용액 또는 과산화수소 용액에 침지하는 것을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 염기 용액은 테트라메틸암모늄 하이드록시드(TetraMethylAmmonium Hydroxide: TMAH) 또는 수산화 칼륨(Potassium hydroxide: KOH)을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 미세패턴을 형성하는 것 이후에,
    상기 희생층을 상기 미세패턴으로부터 분리하는 것을 더 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 희생층을 상기 미세패턴으로부터 분리하는 것은
    상기 희생층을 염기 용액 또는 과산화수소 용액에 침지하는 것을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 레지스트 패턴을 형성하는 것은,
    상기 희생층 상에 레지스트층을 형성하고,
    임프린트 공정을 통해 몰드의 전사패턴을 상기 레지스트층에 전사하는 것을 포함하는, 미세패턴 형성방법.
  9. 제1영역, 제2영역 및 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 위치하는 경계영역을 포함하는 베이스부를 준비하고,
    상기 베이스부의 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 경계영역 상에 카테콜기를 갖는 제1접착물질을 포함하는 제1희생층을 형성하고,
    상기 제1희생층 상에 제1레지스트 패턴을 형성하고,
    상기 제1희생층 상에 상기 제1레지스트 패턴 중 상기 경계영역과 중첩하는 부분을 커버하고 상기 제1영역과 중첩하는 부분을 노출하는 제1커버패턴을 형성하고,
    상기 제1레지스트 패턴 및 상기 제1커버패턴을 마스크로 상기 베이스부의 상기 제1영역을 패터닝하여 제1미세패턴을 형성하고,
    상기 제1희생층을 상기 베이스부로부터 분리하고,
    상기 베이스부의 상기 제2영역에 제2미세패턴을 형성하는 것을 포함하는 미세패턴 형성 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1접착물질은 폴리도파민(polydopamine: pDA) 또는 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine: pNor)을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제1희생층을 상기 베이스부로부터 분리하는 것은
    상기 제1희생층을 염기 용액 또는 과산화수소 용액에 침지하는 것을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 염기 용액은 테트라메틸암모늄 하이드록시드(TetraMethylAmmonium Hydroxide: TMAH) 용액 또는 수산화 칼륨(Potassium hydroxide: KOH) 용액을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제1커버패턴은
    상기 제1희생층 중 상기 제2영역과 중첩하는 부분을 더 커버하는, 미세패턴 형성 방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 제1레지스트 패턴을 형성하는 것은,
    상기 제1희생층 상에 제1레지스트층을 형성하고,
    제1임프린트 공정을 통해 몰드의 전사패턴을 상기 제1레지스트층에 전사하는 것을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 제2미세패턴을 형성하는 것은
    상기 베이스부의 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 경계영역 상에 카테콜기를 갖는 제2접착물질을 포함하는 제2희생층을 형성하고,
    상기 제2희생층 상에 제2레지스트 패턴을 형성하고,
    상기 제2희생층 상에 상기 제2레지스트 패턴 중 상기 경계영역과 중첩하는 부분을 커버하고 상기 제2영역과 중첩하는 부분을 노출하는 제2커버패턴을 형성하고,
    상기 제2레지스트 패턴 및 상기 제2커버패턴을 마스크로 상기 베이스부의 상기 제2영역을 패터닝하여 제2미세패턴을 형성하고,
    상기 제2희생층을 상기 베이스부로부터 분리하는 것을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제2접착물질과 상기 제1접착물질은 동일한 물질인, 미세패턴 형성 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제2커버패턴은
    상기 제2희생층 중 상기 제1영역과 중첩하는 부분을 더 커버하는, 미세패턴 형성 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 제1레지스트 패턴을 형성하는 것은,
    상기 제1희생층 상에 제1레지스트층을 형성하고, 제1임프린트 공정을 통해 몰드의 전사패턴을 상기 제1레지스트층에 전사하는 것을 포함하고,
    상기 제2레지스트 패턴을 형성하는 것은,
    상기 제2희생층 상에 제2레지스트층을 형성하고, 제2임프린트 공정을 통해 상기 몰드의 전사패턴을 상기 제2레지스트층에 전사하는 것을 포함하는, 미세패턴 형성 방법.
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