KR20070079413A - 박막의 패터닝 방법 - Google Patents

Abstract

간단하고 쉬운 방법으로 유연한 기판 상에 미세 패턴의 박막을 형성할 수 있는 박막의 패터닝 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 박막의 패터닝 방법은 유연한 기판을 준비하는 단계, 상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계, 상기 홈에 액상의 박막형성 물질을 채우는 단계 및 상기 홈에 채워진 액상의 박막형성 물질을 경화시키는 단계를 포함한다.

Description

박막의 패터닝 방법{Patterning method of thin film}

도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일실시예에 따른 박막의 패터닝 방법이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 프레스 기판을 이용하여 유연한 기판 상에 미세 패턴의 홈을 형성하는 공정을 보여준다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 회전롤 20: 프레스 기판

100, 120:유연한 기판 100a, 120a: 미세 패턴의 홈

200:노즐 220:액상의 박막형성 물질

본 발명은 유연한 기판 상에 미세 패턴의 박막을 형성할 수 있는 박막의 패터닝 방법에 관한 것이다.

반도체 소자의 제조공정 또는 디스플레이 소자의 제조공정에서 원하고자 하는 패턴의 박막층을 얻기 위해서는, 박막의 패터닝 공정이 필수적이다. 종래 박막의 패터닝 공정은 일반적으로 기판 상에 박막층을 먼저 형성한 후, 상기 박막층 위에 포토레지스트층을 도포한 후, 노광공정, 현상공정 및 식각공정 등을 순차적으로 거쳐서 형성하고자 하는 박막의 패턴층을 얻게 되는 포토리소그래피 공정을 포함하였다. 그러나, 이와 같은 포토리소그래피 공정은 복잡하기 때문에, 디스플레이 소자의 제조공정에서와 같이 대면적의 패턴층을 얻고자 할 경우 그 제조비용이 커질 수 있어 문제되었으며, 이의 해결을 위한 기술개발이 요구되었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 간단하고 쉬운 방법으로 유연한 기판 상에 미세 패턴의 박막을 형성할 수 있는 박막의 패터닝 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 박막의 패터닝 방법은, 유연한 기판을 준비하는 단계, 상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계, 상기 홈에 액상의 박막형성 물질을 채우는 단계 및 상기 홈에 채워진 액상의 박막형성 물질을 경화시키는 단계를 포함한다. 상세하게는, 회전롤 또는 프레스 기판을 이용하여 이들과 유연한 기판의 물리적인 접촉힘을 이용하여 상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성할 수 있다. 여기에서, 상기 유연한 기판의 예로서 플라스틱 기판이 있다.

상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계는,

미세 패턴을 회전롤의 표면에 양각문양으로 형성하는 단계 및 상기 양각문양이 형성된 회전룰의 표면을 유연한 기판의 상면과 물리적으로 접촉시켜 상기 유연한 기판의 상면에 상기 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면,

상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계는,

미세 패턴을 프레스 기판의 일면에 양각문양으로 형성하는 단계 및 상기 양각문양이 형성된 프레스 기판면을 유연한 기판의 상면과 물리적으로 접촉시켜 상기 유연한 기판의 상면에 상기 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 홈에 액상의 박막형성 물질을 채우는 단계는,

가용성의 박막형성 물질을 준비하는 단계, 상기 박막형성 물질을 솔벤트에 녹여 액상으로 제조하는 단계, 상기 액상의 박막형성 물질을 노즐로 분사하여 상기 홈이 형성된 유연한 기판의 전면에 도포하는 단계 및 상기 홈 이외의 영역에 도포된 액상의 박막형성 물질을 제거하는 단계를 포함한다.

여기에서, 상기 솔벤트는 휘발 성분을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 액상의 박막형성 물질은 유기발광체를 포함하는 물질, 전극물질, 반도체 물질 또는 절연체 물질을 포함한다. 바람직하게, 상기 홈에 채워진 액상의 박막형성 물질을 가열하여 경화시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하기 이전에, 상기 유연한 기판에 열을 가하여 상기 유연한 기판의 소성변형이 용이하도록 할 수 있다. 여기에서, 상기 회전롤 또는 프레스 기판에 열을 가하여 상기 유연한 기판에 열을 전달시킬 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 간단하고 쉬운 방법으로 유연한 기판 상에 미세 패턴의 박막을 형성할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 박막의 패터닝 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되게 도시된 것이다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막의 패터닝 방법이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 먼저 유연한 기판, 예로서 플라스틱 기판(100)을 준비한 후, 상기 플라스틱 기판(100)의 상면에 회전롤(10)을 이용하여 미세 패턴의 홈(100a)을 형성한다. 상기 미세 패턴은 반도체 소자의 제조공정 또는 디스플레이 소자의 제조공정에서 일반적으로 이용되는 기본 패턴으로, 예를 들어 전자회로 패턴 또는 전극 패턴일 수 있다. 이와 같은 미세 패턴을 회전롤(10)의 표면에 양각문양(10a)으로 형성한 후, 상기 양각문양(10a)이 형성된 회전룰(10)의 표면을 플라스틱 기판(100)의 상면과 물리적으로 접촉시켜 상기 플라스틱 기판(100)을 소성변형 시킴으로써, 상기 플라스틱 기판(100)의 상면에 상기 미세 패턴의 홈(100a)을 형성할 수 있다. 바람직하게, 상기 플라스틱 기판(100)의 상면에 미세 패턴의 홈(100a)을 형성하기 이전에, 상기 플라스틱 기판(100)에 열을 가하여 상기 플라스틱 기판(100)의 소성변형이 용이하도록 할 수 있다. 또한, 여기에서 상기 회전롤(10)에 열을 가하여 상기 플라스틱 기판(100)에 열을 전달시킬 수도 있다.

도 1c 내지 도 1e를 참조하면, 상기 플라스틱 기판(100) 상에 마련된 미세 패턴의 홈(100a)에 액상의 박막형성 물질(220)을 채운후, 상기 홈(100a)에 채워진 액상의 박막형성 물질(220)을 경화시킨다. 구체적으로, 가용성의 박막형성 물질을 준비한 후, 상기 박막형성 물질을 솔벤트에 녹여 액상으로 제조한다. 그 다음에, 상기 액상의 박막형성 물질(220)을 노즐(200)로 분사하여 상기 홈(100a)이 형성된 플라스틱 기판(100)의 전면에 도포한다. 그리고, 상기 홈(100a) 이외의 영역에 도포된 액상의 박막형성 물질(220)을 제거한다. 여기에서, 상기 액상의 박막형성 물질(220)은 유기발광체를 포함하는 물질, 전극물질, 반도체 물질 또는 절연체 물질을 포함할 수 있으며, 상기 솔벤트는 휘발 성분을 포함할 수 있다. 그 다음에, 상기 홈(100a)에 채워진 액상의 박막형성 물질(220)을 가열하여 경화시킴으로써, 소정 패턴의 박막(220a)을 얻을 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 프레스 기판을 이용하여 유연한 기판 상에 미세 패턴의 홈을 형성하는 공정을 보여준다.

도 2를 참조하면, 미리 준비된 프레스 기판(20)을 이용하여, 유연한 기판의 상면, 예로서 플라스틱 기판(120)의 상면에 미세 패턴의 홈(120a)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 전자회로 패턴 또는 전극 패턴을 프레스 기판(20)의 표면에 양각문양(20a)으로 형성한 후, 상기 양각문양(20a)이 형성된 프레스 기판(20)의 표면을 플라스틱 기판(120)의 상면과 물리적으로 접촉시켜 상기 플라스틱 기판(120)을 소성변형 시킴으로써, 상기 플라스틱 기판(120)의 상면에 상기 미세 패턴의 홈(120a)을 형성할 수 있다. 바람직하게, 상기 플라스틱 기판(120)의 상면에 미세 패턴의 홈(120a)을 형성하기 이전에, 상기 플라스틱 기판(120)에 열을 가하여 상기 플라스틱 기판(120)의 소성변형이 용이하도록 할 수 있다. 또한, 여기에서 상기 프레스 기판(20)에 열을 가하여 상기 플라스틱 기판(120)에 열을 전달시킬 수도 있다. 여기에서, 상기 미세 패턴의 홈(120a)에 액상의 박막형성 물질(220)을 채우는 공정 및 상기 홈(120a)에 채워진 액상의 박막형성 물질(220)을 경화시키는 공정은 도 1b 내지 도 1e와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 의하면, 간단하고 쉬운 방법으로 유연한 기판, 예를 들어 플라스틱 기판 상에 미세 패턴의 박막을 형성할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 박막의 패터닝 방법은 재현성 및 신뢰성이 우수하여, 그 적용분야가 크다. 예를 들어, 종래의 반도체 소자 또는 디스플레이 소자의 제조공정에 본 발명에 따른 박막의 패터닝 방법이 적절히 적용될 경우, 제품의 생산수율을 높일 수 있고, 또한 그 제조비용도 낮출 수 있다.

이상에서, 이러한 본원 발명의 이해를 돕기 위하여 몇몇의 모범적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었으나, 이러한 실시예들은 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 상기 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점이 이해되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명은 도시되고 설명된 구조와 공정순서에만 국한되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 발명의 기술사상을 중심으로 보호되어야 할 것이다.

Claims (13)

1. 유연한 기판을 준비하는 단계;

   상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계;

   상기 홈에 액상의 박막형성 물질을 채우는 단계; 및

   상기 홈에 채워진 액상의 박막형성 물질을 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   물리적인 접촉힘을 이용하여 상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   회전롤 또는 프레스 기판을 이용하여 상기 미세 패턴의 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계는,

   미세 패턴을 회전롤의 표면에 양각문양으로 형성하는 단계; 및

   상기 양각문양이 형성된 회전룰의 표면을 유연한 기판의 상면과 물리적으로 접촉시켜 상기 유연한 기판의 상면에 상기 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계는,

   미세 패턴을 프레스 기판의 일면에 양각문양으로 형성하는 단계; 및

   상기 양각문양이 형성된 프레스 기판면을 유연한 기판의 상면과 물리적으로 접촉시켜 상기 유연한 기판의 상면에 상기 미세 패턴의 홈을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈에 액상의 박막형성 물질을 채우는 단계는,

   가용성의 박막형성 물질을 준비하는 단계;

   상기 박막형성 물질을 솔벤트에 녹여 액상으로 제조하는 단계;

   상기 액상의 박막형성 물질을 노즐로 분사하여 상기 홈이 형성된 유연한 기판의 전면에 도포하는 단계; 및

   상기 홈 이외의 영역에 도포된 액상의 박막형성 물질을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 솔벤트는 휘발 성분을 포함한 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 액상의 박막형성 물질은 유기발광체를 포함하는 물질, 전극물질, 반도체 물질 또는 절연체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 액상의 박막형성 물질을 경화시키는 단계는,

   상기 홈에 채워진 액상의 박막형성 물질을 가열하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 유연한 기판은 플라스틱 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 유연한 기판의 상면에 미세 패턴의 홈을 형성하기 이전에, 상기 유연한 기판에 열을 가하여 상기 유연한 기판의 소성변형이 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 회전롤 또는 프레스 기판에 열을 가하여 상기 유연한 기판에 열을 전달시키는 것을 특징으로 하는 박막의 패터닝 방법.
13. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법으로 패터닝되어 형성된 박막.

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