KR20080063203A - Hybrid imprinting stamp and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

A hybrid imprinting stamp and a method of manufacturing the same are provided to minimize the shrinkage and expansion of stamp plate by utilizing rigid material having the same thermal expansion coefficient as a substrate. A hybrid imprinting stamp includes a stamp plate(110), a stamp protrude member(120), and an exposing surface of the stamp plate(130). The stamp plate is formed by rigid material having the same thermal expansion coefficient as a substrate for supporting imprinting objects. The stamp protrude member is made of high polymer resin which is formed on a surface of the stamp plate. The exposing surface of the stamp plate is formed on the surface of the stamp plate having the stamp protruding member. The stamp plate is made of ultraviolet transmission materials.

Description

복합 임프린팅 스탬프 및 그 제조방법{Hybrid imprinting stamp and method of manufacturing the same}Composite imprinting stamp and method of manufacturing the same

본 발명은 복합 나노임프린팅 스탬프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내구성이 뛰어나고, 변형이 적어 장기간 복제몰드로 반복사용이 가능한 복합 나노임프린팅 스탬프 및 상기 복합 나노임프린팅 스탬프 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite nano-imprinting stamp, and more particularly, to a composite nano-imprinting stamp and a method of manufacturing the composite nano-imprinting stamp that can be repeatedly used as a long-term replication mold with excellent durability and less deformation.

반도체, 전자, 광전, 자기, 표시 소자 등을 제조할 때 기판상에 미세패턴을 형성하는 공정을 수행하게 되는데, 이와 같이 기판상에 미세 패턴을 형성하는 대표적인 기법으로는 빛을 이용하여 미세 패턴을 형성하는 포토리쏘그라피(photolithography) 방법이 있다. 상기 포토리쏘그라피 방법은 회로 선폭(또는 패턴 선폭이나 크기)이 노광 공정에 사용되는 빛의 파장에 의해 결정되는데, 현재의 기술수준을 고려할 때 포토리쏘그라피 공정을 이용해서 기판 상에 초미세패턴, 예를 들면 선폭이 100nm이하인 초미세 패턴을 형성하는 것은 매우 어려운 실정이다. 또한 이러한 종래의 포토리쏘그라피 방법은 여러 단계의 공정(예를 들면, 기판 세정, 기판 표면처리, 감광성 고분자 코팅, 저온열처리, 노광, 현상, 세정, 고온 열처리 등)을 거쳐야만 하기 때문에 공정이 복잡하고 많은 공정 시간이 소요될 뿐 만 아니라 고가의 공정 장비를 필요로 한다는 문제가 있으며, 이러한 문제로 인해 제조 원가의 상승 및 생산성 저하의 문제가 있었다. 반도체 산업이 발전함에 따라서 마이크로미터(micrometer)- 또는 나노미터-스케일(nanometer-scale) 디바이스를 제조하기 위한 신뢰할 만한 기술이 요청됨에 따라서 다른 기본원리에 기초한 리소그래피를 이용하여 나노미터 스케일의 핏처(feature)를 제공하고 높은 해상도, 높은 처리량, 낮은 비용 및 넓은 면적의 적용 가능성을 갖는 기술이 연구되고 있다. 이와 관련하여 우수한 미세 패턴을 형성하기 위한 새로운 기술로서 전자 빔 라이팅(electron beam writing)이 이용되고 있지만, 이 기술은 시간 및 비용이 많이 소요된다는 현실적인 문제점을 안고 있다.When manufacturing a semiconductor, electronic, photoelectric, magnetic, display device, etc., a process of forming a fine pattern on a substrate is performed. As a representative technique for forming a fine pattern on a substrate, a fine pattern is formed using light. There is a photolithography method to form. In the photolithography method, the circuit line width (or pattern line width or size) is determined by the wavelength of light used in the exposure process. In consideration of the current state of the art, an ultrafine pattern on a substrate using a photolithography process, For example, it is very difficult to form an ultrafine pattern having a line width of 100 nm or less. In addition, the conventional photolithography method is complicated because it has to go through several steps (eg, substrate cleaning, substrate surface treatment, photosensitive polymer coating, low temperature heat treatment, exposure, development, cleaning, high temperature heat treatment, etc.). Not only does it require a lot of processing time, but also requires expensive process equipment, and these problems have led to an increase in manufacturing costs and a decrease in productivity. As the semiconductor industry evolves, there is a need for reliable technology for manufacturing micrometer- or nanometer-scale devices, and nanometer-scale features using lithography based on other fundamental principles. Technology with high resolution, high throughput, low cost and large area of application. In this regard, electron beam writing is used as a new technique for forming excellent fine patterns, but this technique has a practical problem that it is time-consuming and expensive.

상기한 패턴 형성 방법 이외에 디스플레이 장치의 광학적인 효율 개선을 목적으로, 기판 표면에 프리즘 등의 렌즈 단위를 다수 형성한 렌즈 시트를 사용하는데, 이러한 렌즈 시트를 제조하기 위해 렌즈 패턴의 정확한 전사성 및 생산성 등의 관점에서 자외선 경화성 조성물 등의 활성에너지선 경화성 조성물을 사용하여 렌즈부를 형성한 것이 사용되고 있다. 예를 들면, 투명 수지필름 및 투명수지 시트 등의 투명기재 상에 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물로 이루어지는 렌즈부가 일체로 형성되어 있는 형태를 들 수 있다. 상기 패턴을 형성하기 위한 몰드로 구리 및 니켈 등이 도금된 코어 형태의 금속몰드가 사용되고 있고, 코어롤에 박판형 몰드를 부착시킨 형태나 판 형태로 이용된다. 이러한 금속 재질의 몰드를 이용할 경우 형상의 정확한 전사가 가능하게 되나 박판형 몰드의 취급이 어렵고 우수한 미세패턴을 형성하기 위해 상기의 전자 빔 라이팅법 등을 사용할 경우 그 제작기간이 길 뿐 아니라 제조비용 또한 높은 문제점이 있다.In addition to the pattern forming method described above, a lens sheet including a plurality of lens units such as a prism is formed on the surface of a substrate for the purpose of improving optical efficiency of the display device. From the standpoint of the above, those in which a lens portion is formed by using an active energy ray curable composition such as an ultraviolet curable composition are used. For example, the form in which the lens part which consists of hardened | cured material of an active energy ray curable composition is integrally formed on transparent base materials, such as a transparent resin film and a transparent resin sheet, is mentioned. As a mold for forming the pattern, a metal mold in the form of a core plated with copper, nickel, or the like is used, and is used in a form or plate form in which a thin mold is attached to a core roll. When the metal mold is used, accurate transfer of the shape is possible, but it is difficult to handle the thin mold and when the electron beam writing method is used to form an excellent micropattern, the manufacturing period is long and the manufacturing cost is also high. There is a problem.

즉, 금속 몰드의 경우 제작기간이 길고 제조비용이 많이 들게 되므로 상기 금속 몰드를 전사공정에 바로 사용하여, 오염이나 파손 등이 일어날 경우 비용과 시간의 손해가 크다는 문제점이 있었다. 상기 문제점을 해결하기 위해 직접 금속 몰드를 전사공정에 사용하는 대신 상기 금속 몰드를 마스터 주형으로 하여 폴리머 등의 재질로 된 복제몰드를 전사공정에 사용하였다. 즉, 상기 금속몰드를 마스터 주형(Master template)으로 하여 폴리머 등을 상기 마스터 주형의 패턴부에 채워주고 경화한 후 상기 마스터 주형의 패턴이 전사된 복제 몰드(폴리머 몰드)를 마스터 주형으로 부터 분리하여 폴리머로 된 복제몰드를 만들고, 유리와 같은 소재의 디스플레이 패널 표면에 형성된 고분자수지층을 상기 복제몰드로 압착하고, 경화한 후 상기 복제 몰드를 제거하여 원하는 패턴층이 형성된 디스플레이 패널을 제조할 수 있었다. 이와 같은 방법으로 제작이 어려운 금속재질로 된 마스터 주형의 오염이나 파손 등을 피하고자 하였다.That is, in the case of the metal mold, the manufacturing period is long and the manufacturing cost is high, so that the metal mold is directly used in the transfer process, and there is a problem in that cost and time are largely damaged when contamination or damage occurs. In order to solve the problem, instead of using the metal mold directly in the transfer process, a replica mold made of a material such as a polymer was used in the transfer process using the metal mold as the master mold. That is, the metal mold is used as a master template, and a polymer is filled in the pattern portion of the master mold, and then cured, and then a replication mold (polymer mold) on which the pattern of the master mold is transferred is separated from the master mold and then polymerized. A replica mold was formed, and a polymer resin layer formed on a surface of a display panel made of a material such as glass was pressed with the replica mold, cured, and then the replica mold was removed to prepare a display panel having a desired pattern layer. In this way, it was intended to avoid contamination or damage of the master mold made of a difficult metal material.

그러나, 상기의 폴리머 등으로 만들어진 복제몰드의 경우 저강도 및 저경도의 특성으로 인해, 피전사 기판의 표면에 패턴을 형성하는 공정에서, 상기 복제몰드 표면의 패턴이 서로 붙어버리거나 이러한 패턴이 휘어지면서 내려앉는 등의 문제점이 발생하였다. 더구나, 상기 복제몰드를 사용하여 피전사 기판의 표면에 패턴을 형성하는 공정에서 피전사 기판에 높은 열 또는 압력 등을 가하는 경우 상기한 바와 같은 문제점, 즉, 패턴이 서로 붙거나, 휘어져서 내려앉는 등의 문제점이 더욱 크게 발생하게 된다.However, in the case of the replication mold made of the polymer or the like, due to the characteristics of low strength and low hardness, in the process of forming a pattern on the surface of the substrate to be transferred, the patterns on the surface of the replication mold adhere to each other or the patterns are bent. Problems such as falling down occurred. In addition, in the process of forming a pattern on the surface of the substrate to be transferred using the replication mold, when the heat or pressure is applied to the substrate to be transferred, the problems as described above, that is, the patterns stick together or bend down. Problems such as this occur more greatly.

또한, 대형화된 디스플레이 장치 표면에 미세패턴을 형성하여야 하는 상황에서, 폴리머로 된 복제몰드와 피전사물질을 지지하는 디스플레이장치의 유리 등으로 된 패널은 서로 열팽창계수 등이 달라, 패턴형성 과정에서 열이나 광에 의한 반복된 노출 및 냉각을 받는 경우, 폴리머로 된 복제몰드는 피전사물질을 지지하는 기판의 영향을 받게 되어 변형을 일으키게 된다. 즉, 복제몰드가 수축하거나 팽창하게 되어 상기 복제몰드의 표면에 형성된 패턴의 상대적 위치변화가 일어나게 된다. 임프린팅 전에는 정열(alignment)이 잘 되어 원래 마스터 주형의 패턴을 유리기판상의 수지(resin)로 정확하게 전사할 수 있으나, 임프린팅이 반복됨에 따라 상기 수축이나 팽창현상이 나타나게 된다. 즉, 복제몰드가 원형상 보다 수축하게 되어 패턴의 상대적 위치가 좁아지는 수축현상이나, 복제몰드가 원형상 보다 팽창하게 되어 패턴의 상대적 위치가 벌어지는 현상이 발생한다. 상기 수축, 팽창현상에 의해 당초 얼라인먼트키(alignment key)가 어긋나게 되는 현상이 나타나게 되고 결과적으로 마스터 주형의 패턴과 상이한 패턴이 전사되게 된다. 상기 패턴의 형상이 변화하는 것은 큰 문제가 아닐 수 있으나, 상기 복제몰드의 수축이나 팽창에 의한 패턴의 상대적 위치의 변화는 특히 대면적 디스플레이에서 패턴을 형성해야 할 경우는 작은 오차율에서도 결과적으로는 매우 큰 오차를 발생시키므로 심각한 문제이다.In addition, in a situation in which a fine pattern is to be formed on the surface of an enlarged display device, panels made of a polymer replication mold and glass of a display device supporting the transferred material have different thermal expansion coefficients, and thus, heat during pattern formation. In the case of repeated exposure and cooling by light or light, the polymer replication mold is affected by the substrate supporting the transfer material, causing deformation. That is, the replication mold contracts or expands, so that the relative position change of the pattern formed on the surface of the replication mold occurs. Prior to imprinting, alignment is well performed so that the pattern of the original master mold can be accurately transferred to a resin on a glass substrate. However, as the imprinting is repeated, the shrinkage or expansion occurs. That is, the replication mold shrinks more than the circular shape, so that the relative position of the pattern is narrowed, or the replication mold expands more than the circular shape, so that the relative position of the pattern is opened. As a result of the contraction and expansion phenomenon, an alignment key is initially displaced. As a result, a pattern different from that of the master mold is transferred. The change in the shape of the pattern may not be a big problem, but the change in the relative position of the pattern due to the shrinkage or expansion of the replica mold may result in a very small error rate, especially when a pattern is to be formed in a large area display. This is a serious problem because it causes a large error.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 내구성이 뛰어나고, 변형이 적어 장기간 복제몰드로 반복사용이 가능한 복합 나노임프린팅 스탬프를 제공하는 것이다.Accordingly, the first technical problem to be achieved by the present invention is to provide a composite nanoimprinting stamp that can be repeatedly used as a replication mold for a long time with excellent durability and less deformation.

본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 복합 나노임프린팅 스탬프를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The second technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for manufacturing the composite nanoimprinting stamp.

본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여,The present invention to achieve the first technical problem,

임프린트대상 물질을 지지하는 기판과 동일한 열팽창계수를 갖는 경성(硬性)의 스탬프 평판;A rigid stamp plate having the same coefficient of thermal expansion as the substrate supporting the imprint target material;

상기 스탬프 평판의 일면에 형성된 고분자수지로 이루어진 스탬프 돌출부; 및A stamp protrusion formed of a polymer resin formed on one surface of the stamp plate; And

상기 스탬프 돌출부가 형성된 스탬프 평판면에 형성된 스탬프 평판 노출면을 포함하는 복합 임프린팅 스탬프를 제공한다.It provides a composite imprinting stamp comprising a stamp plate exposed surface formed on the stamp plate surface formed with the stamp protrusion.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 스탬프 평판은 자외선투과성 소재로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the stamp plate may be made of a UV-transparent material.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 자외선투과성 소재는 유리, 수정(quartz), 사파이어(saphire), 다이아몬드, 석영, 폴리카보네이트, 불화칼 슘(CaF2), 불화마그네슘(MgF2) 또는 파이렉스일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the UV-permeable material is glass, quartz, sapphire, diamond, quartz, polycarbonate, calcium fluoride (CaF 2 ), magnesium fluoride (MgF 2 ) or pyrexyl Can be.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 고분자수지는 PDMS(polydimethylsiloxane), 열경화성수지 또는 자외선경화성수지일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the polymer resin may be PDMS (polydimethylsiloxane), thermosetting resin or ultraviolet curing resin.

본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여,The present invention to achieve the second technical problem,

(a) 일면에 요철이 형성된 마스터 스탬프를 준비하는 단계;(a) preparing a master stamp having irregularities formed on one surface thereof;

(b) 상기 마스터 스탬프의 요철면에 고분자수지층을 형성하고 경화하는 단계;(b) forming and curing a polymer resin layer on the uneven surface of the master stamp;

(c) 상기 마스터 스탬프의 요철면에 형성된 고분자수지층의 표면에 스탬프 평판을 접합하는 단계;(c) bonding the stamp plate to the surface of the polymer resin layer formed on the uneven surface of the master stamp;

(d) 상기 마스터 스탬프를 상기 고분자수지층과 분리하는 단계; 및(d) separating the master stamp from the polymer resin layer; And

(e) 상기 분리된 마스터 스탬프의 철면에 대응하는 스탬프 평판 상의 고분자수지층을 제거하는 단계를 포함하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법을 제공하며, 상기 고분자 수지층의 제거는 상기 스탬프 평판이 노출될 때까지 진행될 수 있다.(e) providing a method of manufacturing a composite imprinting stamp comprising removing a polymer resin layer on a stamp plate corresponding to the iron surface of the separated master stamp, wherein the removal of the polymer resin layer is performed when the stamp plate is exposed. Can proceed until.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (b)단계의 고분자수지의 형성은 스핀코팅법 또는 고분자수지적하법(Drop On Demand)에 의한 고분자수지층의 충전에 의하여 진행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the formation of the polymer resin in step (b) may be performed by the filling of the polymer resin layer by spin coating or drop on demand.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 (b)단계의 경화는 가열에 의할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the curing of step (b) may be by heating.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 (c)단계의 접합은 가열 및 가압에 의할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the bonding in step (c) may be by heating and pressing.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 (e)단계의 고분자수지층제거는 플라즈마에칭, 이온에칭 또는 이온밀링에 의할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of removing the polymer resin layer of step (e) may be by plasma etching, ion etching or ion milling.

또한, 본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여,In addition, the present invention to achieve the second technical problem,

(a) 스탬프 평판의 일면에 고분자수지층을 형성하는 단계;(a) forming a polymer resin layer on one surface of the stamp plate;

(b) 요철(凹凸)면이 형성된 마스터 스탬프의 철(凸)면이 상기 고분자수지층의 표면에 밀착한 상태에서 상기 고분자수지의 유리전이온도 이상으로 고분자수지를 가열하는 단계;(b) heating the polymer resin above the glass transition temperature of the polymer resin while the iron surface of the master stamp having the uneven surface is in close contact with the surface of the polymer resin layer;

(c) 상기 요철(凹凸)면이 형성된 마스터 스탬프의 철(凸)면이 상기 스탬프 평판의 일면과 밀착할 때까지 상기 마스터스탬프를 상기 고분자수지층에 가압하는 단계;(c) pressing the master stamp onto the polymer resin layer until the iron surface of the master stamp having the uneven surface is in close contact with one surface of the stamp plate;

(d) 상기 마스터스탬프가 가압된 고분자수지층을 상기 고분자수지의 유리전이온도 이하로 냉각하는 단계;(d) cooling the polymer resin layer to which the master stamp is pressurized to below the glass transition temperature of the polymer resin;

(e) 상기 마스터스탬프를 상기 고분자수지층과 분리하는 단계; 및(e) separating the master stamp from the polymer resin layer; And

(f) 상기 분리된 마스터 스탬프의 철면에 해당하는 부위에 잔존하는 스탬프평판 상의 상기 고분자수지층을 제거하는 단계를 포함하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법을 제공하며, 상기 고분자수지층의 제거는 상기 스탬프 평판을 노출시킬 때까지 진행될 수 있다.(f) providing a method of manufacturing a composite imprinting stamp comprising removing the polymer resin layer on a stamp plate remaining on a portion corresponding to the iron surface of the separated master stamp, wherein the removal of the polymer resin layer is performed by the stamp. It may proceed until the plate is exposed.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (a)단계의 고분자수지층은 고분자수지 적하법 또는 스핀코팅법에 의해 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymer resin layer of step (a) may be formed by a polymer resin dropping method or a spin coating method.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 (c)단계의 가압은 10~40bar의 압력으로 행할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the pressing in the step (c) may be performed at a pressure of 10 to 40 bar.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 (f)단계의 고분자수지층제거는 플라즈마에칭, 이온에칭 또는 이온밀링에 의할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the polymer resin layer removal of step (f) may be by plasma etching, ion etching or ion milling.

본 발명에 따른 복합 나노임프린팅 스탬프는 내구성이 뛰어나고, 변형이 적어 장기간 복제몰드로 반복사용이 가능하며, 본 발명에 따른 제조방법으로 상기 복합 나노임프린팅 스탬프를 손쉽게 제조할 수 있다.Composite nanoimprinting stamp according to the present invention is excellent in durability, less deformation can be repeated use as a long-term replication mold, it can be easily produced the composite nanoimprinting stamp by the manufacturing method according to the present invention.

이하, 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and examples, but the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명에 따른 복합 임프린팅 스탬프의 일 예를 나타낸 단면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 복합 임프린팅 스탬프(100)는 스탬프 평판(110), 스탬프 돌출부(120) 및 스탬프 평판 노출면(130)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 스탬프 평판(110)은 임프린트 대상인 물질을 지지하는 기판과 동일한 열팽창계수를 갖는 경성(硬性)의 물질을 사용함으로써, 가열, 가압을 수반하는 임프린트 공정을 반복하여 실시하여도 상기 복합 나노임프린팅 스탬프는 스탬프 평판 자체의 수축이나 팽창 현상을 최소화할 수 있다. 즉 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 스탬프 평판(110)은 임프린트 대상물질의 지지기판과 열팽창계수가 동일한 물질, 예를 들어 동일한 유리를 사용할 경우 임프린트 공정에서 가열, 가압을 하여도 상기 스탬프 평판(110)과 상기 지지기판이 동일하게 수축, 팽창을 하게 되므로 상기 지지기판의 영향에 의해 상기 스탬프 평판이 열적 변형이 일어나는 현상을 최소화 할 수 있다. 스탬프 평판이 수축, 팽창하지 않게 되므로 결과적으로 전사되는 패턴의 상대적 위치가 변화하는 현상을 막아줄 수 있고, 특히 대면적 기판에 적용시 오차율을 감소시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따른 복합 임프린팅 스탬프는 상기 돌출부(120)가 상기 스탬프 평판에 접착되어 패턴의 철부를 형성하고 노출된 스탬프 평판면이 요부의 바닥면을 형성함으로써 패턴을 형성하고 있는 상태이므로 종래의 패턴의 요철이 동일한 고분자수지로 이루어져 패턴간에 접착이 발생하는 등의 문제를 방지할 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 복합 임프린팅 스탬프의 경우 연성이 적은 경성의 소재를 사용하므로 특히 대면적 기판에 사용할 경우 스탬프가 휘어지는 등의 문제도 극복할 수 있다.1 is a cross-sectional view showing an example of a composite imprinting stamp according to the present invention. As shown in FIG. 1, the composite imprinting stamp 100 according to the present invention includes a stamp plate 110, a stamp protrusion 120, and a stamp plate exposed surface 130. Since the stamp plate 110 uses a rigid material having the same thermal expansion coefficient as that of the substrate supporting the material to be imprinted, the composite nanoimprinting stamp may be repeatedly performed by an imprint process involving heating and pressing. The shrinkage or expansion of the stamp plate itself can be minimized. That is, as shown in Figure 1, the stamp plate 110, even if the substrate and the thermal expansion coefficient of the same material, for example, the same glass, using the same substrate, the stamp plate 110, even if heated and pressed in the imprint process ) And the support substrate are contracted and expanded in the same manner, thereby minimizing thermal deformation of the stamp plate due to the influence of the support substrate. Since the stamp plate is not contracted or expanded, the relative position of the pattern to be transferred can be prevented from changing, and in particular, when applied to a large-area substrate, an error rate can be reduced. In addition, the composite imprinting stamp according to the present invention is a state in which the protrusion 120 is bonded to the stamp plate to form a convex portion of the pattern, and the exposed stamp plate surface forms a pattern by forming the bottom surface of the recess. The irregularities of the pattern are made of the same polymer resin, thereby preventing problems such as adhesion between the patterns. In the case of the composite imprinting stamp according to the present invention, since a hard material having a low ductility is used, a problem such as bending of the stamp may be overcome, especially when used in a large area substrate.

상기 스탬프 평판은 자외선투과성 소재로 이루어질 수 있다. 상기 스탬프 평판을 자외선투과성 소재로 만들어줌으로써, 임프린트과정에서 자외선경화법을 활용한 임프린트 공정에서 본 발명에 따른 복합 임프린팅 스탬프를 자외선투과매체로 사용할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 복함 임프린팅 스탬프를 자외선 경화소재를 사용하여 상온 저압으로 나노구조물을 제작할 수 있는 기법인 SFIL(Step amp; Flash Imprint Lithography)공정 등에 사용할 수 있다.The stamp plate may be made of a UV-transparent material. By making the stamp plate into a UV-permeable material, the complex imprinting stamp according to the present invention may be used as an UV-transmitting medium in an imprint process using the UV curing method in an imprint process. That is, the complex imprinting stamp according to the present invention may be used in a process such as SFIL (Step amp; Flash Imprint Lithography), which is a technique for manufacturing nanostructures at room temperature and low pressure using an ultraviolet curable material.

상기 스탬프 평판은 유리, 수정(quartz), 사파이어(saphire), 다이아몬드, 석영, 폴리카보네이트, PVC, PC, PS(폴리스티렌), 불화칼슘(CaF2), 불화마그네 슘(MgF2) 또는 파이렉스(강화유리) 등의 경성의 소재로 이루어질 수 있다. 상기 유리, 수정, 사파이어, 다이아몬드, 석영, 폴리카보네이트, 불화칼슘(CaF2), 불화마그네슘(MgF2) 또는 파이렉스 등은 자외선투과성도 아울러 가지므로 상기 SFIL 공정 등에 사용할 수 있다.The stamp plate is glass, quartz, sapphire, diamond, quartz, polycarbonate, PVC, PC, PS (polystyrene), calcium fluoride (CaF 2 ), magnesium fluoride (MgF 2 ) or pyrex (reinforced) Glass) and the like. The glass, quartz, sapphire, diamond, quartz, polycarbonate, calcium fluoride (CaF 2 ), magnesium fluoride (MgF 2 ), or pyrex may also be used in the SFIL process and the like, as well as UV transmittance.

상기 돌출부(120)는 고분자수지로 이루어진 것을 특징으로 하며, 상기 고분자수지는 폴리디메틸실록산(PDMS; polydimethylsiloxane), 열경화성수지 또는 자외선경화성수지일 수 있다. 상기 PDMS(polydimethylsiloxane)는 그 자체가 투명하면서도 고분자재료에 대해 낮은 반응성과 계면에너지를 갖기 때문에 상기 SFIL 공정 등에서 광을 투과시킬 수 있으며 중합체에 패턴을 압인(imprint)한 후에 발생할 수 있는 스티킹(sticking)이나 패턴의 왜곡 없이 스탬프와 패턴이 형성된 고분자를 분리할 수 있다. 또한 탄성이 좋아 불균일한 표면에서조차 일정한 컨택(contact)을 줄 수 있으며, 패턴상의 디펙트(defect)를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 상기 열경화성수지는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate)), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리(벤질 메타크릴레이트)(poly(benzyl methacrylate)) 또는 폴리(시클로 헥실 메타크릴레이트)(poly(cyclohexyl methacrylate)) 등일 수 있다. 상기 광경화성수지는 폴리에스테르(polyester)계, 에폭시(epoxy)계, 우레탄(urethane)계, 폴리에테르(polyether)계 또는 폴리아크릴(polyacryl)계 등일 수 있다. 상기 스탬프 돌출부(120)가 열경화성수지로 이루어진 경우는 열경화공정에 의해 상기 돌출부를 경화시킬 수 있고, 상기 돌출부가 광경화성수지로 이루어진 경 우는 광경화공정에 의해 상기 돌출부를 경화시킬 수 있다. 상기 광경화공정에 의해 상기 돌출부를 경화시킬 경우는 상기 돌출부가 열에 의한 변형 등이 일어나지 않아 원하는 형태의 패턴을 형성할 수 있다는 장점을 갖는다.The protrusion 120 may be formed of a polymer resin, and the polymer resin may be polydimethylsiloxane (PDMS), thermosetting resin, or ultraviolet curing resin. Since the PDMS (polydimethylsiloxane) is transparent in itself and has low reactivity and interfacial energy with respect to the polymer material, it can transmit light in the SFIL process and the like, and sticking may occur after imprinting a pattern on the polymer. It is possible to separate the stamp and the patterned polymer without distortion of the pattern or pattern. In addition, the elasticity is good to give a constant contact (even) even on non-uniform surface, there is an advantage that can reduce the defect (defect) on the pattern. The thermosetting resin is poly (methyl methacrylate), polystyrene, poly (benzyl methacrylate) or poly (cyclohexyl methacrylate) (poly ( cyclohexyl methacrylate)). The photocurable resin may be polyester, epoxy, urethane, polyether or polyacryl. When the stamp protrusion 120 is made of a thermosetting resin, the protrusion may be cured by a thermosetting process, and when the protrusion is made of a photocurable resin, the protrusion may be cured by a photocuring process. When the protrusion is cured by the photocuring process, the protrusion may not be deformed by heat, thereby forming a pattern having a desired shape.

도 2에는 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프의 제조방법의 일 예가 나타나 있다. 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프를 제작하기 위해서는 우선적으로 (a)단계에서 전자빔 공정 등 정밀도가 높은 공지의 기술에 의해 일면에 원하는 패턴형상을 나타내는 요철이 형성된 마스터 스탬프(200)를 준비하는 단계를 거칠 수 있다. 이후 (b)단계에서는 상기 마스터 스탬프(200)의 요면(203) 및 철면(205)으로 이루어진 요철면(207)에 고분자수지층(210)을 형성하고 경화하는 단계를 거칠 수 있다. 상기 (b)단계에서 상기 마스터 스탬프의 요철면(207)에 고분자수지층을 형성하기 위해선 스핀코팅 또는 수지가 액적상태로 기판의 타겟 부분에 분배되는 고분자수지 적하법(소위 드롭 온 디맨드(Drop on demand)공정)에 의할 수 있다. 상기 고분자수지 적하법을 사용할 경우는 상기 복합임프린팅 스탬프의 돌출부(120)에 해당하는 상기 요부만을 효과적으로 형성할 수 있고, 후속의 (e)단계에서 제거해야만 하는 상기 마스터 스탬프의 철면(203)에 해당하는 부위에 잔존하는 고분자수지층이 최소화되어 공정을 단순화시킬 수 있다. 상기 (b)단계에서 경화는 경화방법에 제한이 있는 것은 아니나, 사용하는 고분자수지가 열경화수지인 경우 열경화공정에 의할 수 있다. 이후 (c)단계에서는 상기 마스터 스탬프의 요철면(207)에 형성된 고분자수지층(210)의 표면에 스탬프 평판(110)을 접합하는 단계를 거칠 수 있다. 상기 접합은 접착제에 의하거나 상기 스탬프 평판(110)을 가열하는 동시에 가압하는 공정 에 의할 수 있다. 이후 (d)단계에서는 상기 마스터 스탬프(200)를 상기 고분자수지층(210)과 분리한 후, (e)단계에서 상기 분리된 마스터 스탬프(200)의 철면(205)에 해당하는 부위에 잔존하는 고분자수지층을 제거하여 상기 마스터 스탬프(200)의 철면(205)에 해당하는 스탬프 평판 노출면(130)을 형성시킬 수 있다. 상기 (e)단계에서 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프의 스탬프 평판 노출면(130)의 표면을 정리해줌으로써, 추후 임프린트시 임프린트 대상 물질이 복합 임프린팅 스탬프에 붙는다거나, 이물질이 붙는 등의 현상을 방지할 수 있다. 상기 (e)단계의 잔존하는 고분자수지층 제거는 플라즈마에칭, 이온에칭 또는 이온밀링에 의할 수 있다. 상기의 방법에 의해 스탬프 평판 노출면을 깨끗한 상태로 정리해 주는 것이 가능하다.2 shows an example of a method of manufacturing a composite imprinting stamp according to the present invention. In order to manufacture a composite imprinting stamp according to the present invention, a step of first preparing a master stamp 200 having irregularities indicating a desired pattern shape on one surface by a known technique having high precision such as an electron beam process in step (a) Can be rough. Subsequently, in step (b), the polymer resin layer 210 may be formed and cured on the concave-convex surface 207 formed of the concave surface 203 and the concave surface 205 of the master stamp 200. In order to form the polymer resin layer on the concave-convex surface 207 of the master stamp in step (b), a spin coating or a resin dropping method in which the resin is distributed to the target portion of the substrate in the form of droplets (so-called drop on demand) demand). In the case of using the polymer resin dropping method, only the recesses corresponding to the protrusions 120 of the complex imprinting stamp can be effectively formed, and the iron surface 203 of the master stamp to be removed in a subsequent step (e). The polymer resin layer remaining in the corresponding site is minimized to simplify the process. Curing in the step (b) is not limited to the curing method, if the polymer resin used is a thermosetting resin may be by a thermosetting process. Thereafter, in the step (c), the stamp plate 110 may be bonded to the surface of the polymer resin layer 210 formed on the uneven surface 207 of the master stamp. The bonding may be by an adhesive or by a process of heating and simultaneously pressing the stamp plate 110. Subsequently, in step (d), the master stamp 200 is separated from the polymer resin layer 210, and in step (e), the master stamp 200 remains at a portion corresponding to the iron surface 205 of the separated master stamp 200. The polymer resin layer may be removed to form a stamp plate exposed surface 130 corresponding to the iron surface 205 of the master stamp 200. In step (e), by cleaning the surface of the stamp plate exposed surface 130 of the composite imprinting stamp according to the present invention, a phenomenon such as an imprint target material adheres to the composite imprinting stamp or a foreign substance adheres at a later imprint. It can prevent. Removing the remaining polymer resin layer of step (e) may be by plasma etching, ion etching or ion milling. By the above method, it is possible to arrange the stamp flat surface in a clean state.

또한, 도 3에는 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프 제조방법의 다른 예가 나타나 있다. 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프를 제작하기 위해서는 우선적으로 (a)단계에서 스탬프 평판(110)의 일면에 고분자수지층(310)을 형성할 수 있다. 상기 (a)단계에서 스탬프 평판(110)의 일면에 고분자층을 형성하기 위해선 스핀코팅 또는 수지가 액적상태로 기판의 타겟 부분에 분배되는 고분자수지 적하법(소위 드롭 온 디맨드(Drop on demand)공정)에 의할 수 있다. 상기 스핀코팅에 의할 경우 일정한 두께의 고분자수지층을 단순한 공정으로 평탄하게 형성할 수 있는 장점이 있다. 이후 (b)단계에서는 요철(凹凸)면(207)이 형성된 마스터 스탬프(200)의 철면(凸)(205)이 상기 고분자수지층(310)의 표면에 밀착한 상태에서 상기 고분자수지의 유리전이온도(Tg) 이상으로 고분자수지를 가열할 수 있다. 상기의 단계는 이른바 좌굴(buckling)현상을 이용하고자 하는 것이다. 즉, 상기 요철면(207)이 형성된 통상 금속성인 마스터 스탬프(200)의 철면(205)을 상기 고분자수지층(310)에 밀착한 상태에서 상기 고분자수지의 유리전이온도 이상으로 고분자수지를 가열하면, 고분자수지만이 선택적으로 유동성을 갖게 되므로 박막 층간의 계면(즉, 금속물질과 유기물질 간의 계면)에서 유동과 열팽창성의 차이에 의해 응력(stress)이 발생하게 된다. 이때 발생하는 응력은 계면에 축적되지만, 다층 박막이 포함할 수 있는 절대 응력치(critical stress)를 넘어서게 되면, 좌굴(buckling)현상을 발생시켜서 축적된 응력을 발산하게 된다. 이러한 좌굴 현상은 표면 상에서 무작위적으로 발생하는 것이 일반적이지만, 임의의 형상을 갖는 마스터 스탬프가 밀착 접촉되어 있는 경우에는, 접촉되어 있는 마스터 스탬프의 영향을 받기 때문에 마스터 스탬프의 패턴을 따라 좌굴 현상이 일정하게 발생하게 된다. 즉, 상기 스탬프 평판 상에 형성된 고분자수지층이 좌굴현상에 의해 변형되어 임의의 패턴으로 패터닝된다. 즉 목표형상을 갖는 마스터 스탬프를 밀착 접촉시키고, 열처리를 통해 고분자수지층에 유동성을 부여하여 계면간 응력 발생에 기인하는 좌굴 현상을 유도하며, 좌굴 현상을 주형의 형상에 따라 물리적으로 제어하는 간단한 공정을 통해, 기판 상에 목표로 하는 다양한 형상을 갖는 박막의 미세 패턴을 형성할 수 있다. 이후 (c)단계에서는 상기 요철(凹凸)면(207)이 형성된 마스터 스탬프(200)의 철(凸)면(205)이 상기 스탬프 평판(110)의 일면과 밀착할 때까지 상기 마스터스탬프(200)를 상기 고분자수지층에 가압할 수 있다. 상기 (c)단계에서 상기 가압하는 과정에서 상기 고분자수지층(310)의 고분자수지는 상기 마스터 스탬프(200)의 요(凹)부를 채우게 되고, 후속의 (f)단계에서 제거해야만 하는 상기 마스터 스탬프의 철면(205)에 해당하는 부 위에 잔존하는 고분자수지층이 최소화되어 공정을 단순화시킬 수 있다. 이후 (d)단계에서 상기 마스터 스탬프(200)가 가압된 고분자수지층(310)을 상기 고분자수지의 유리전이온도(Tg) 이하로 냉각할 수 있다. 상기 고분자수지의 유리전이온도 이하로 냉각함으로써, 상기 고분자수지층(310)을 경화시킬 수 있다. 이후 (e)단계에서 상기 마스터스탬프(200)를 상기 고분자수지층(310)과 분리한 후, (f)단계에서 상기 분리된 마스터 스탬프(200)의 철면(205)에 해당하는 부위에 잔존하는 상기 고분자수지층을 제거하여 상기 마스터 스탬프(200)의 철면(205)에 해당하는 스탬프 평판면을 노출시켜 스탬프평판 노출면(130)을 생성시키는 단계를 거칠 수 있다. 상기 (f)단계에서 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프의 스탬프 평판 노출면의 표면을 정리해줌으로써, 추후 임프린트시 임프린트 대상 물질이 스탬프에 붙는다거나, 이물질이 붙는 등의 현상을 방지할 수 있다. 상기 (f)단계의 잔존하는 고분자수지층 제거는 플라즈마에칭, 이온에칭 또는 이온밀링에 의할 수 있다. 결과적으로 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프의 제조가 가능하다. 상기의 방법에 의해 스탬프 평판 노출면을 깨끗한 상태로 정리해 주는 것이 가능하다. 상기 (c)단계의 가압은 10~40bar의 압력으로 행할 수 있다. 10bar 미만의 경우는 고분자수지가 상기 마스터 스탬프의 요부로 흘러들어오는 속도가 늦어 상기 스탬프 돌출부의 형상이 균일하게 생성되지 않을 염려가 있고, 40bar 초과의 경우는 고분자수지가 상기 요부로 흘러들어오는 속도가 빨라져 생성된 스탬프 돌출부에 기포 등이 생성될 염려가 있다. 결과적으로 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프의 제조가 가능하다.In addition, Figure 3 shows another example of the composite imprinting stamp manufacturing method according to the present invention. In order to manufacture the composite imprinting stamp according to the present invention, first, the polymer resin layer 310 may be formed on one surface of the stamp plate 110 in step (a). In order to form the polymer layer on one surface of the stamp plate 110 in the step (a), spin coating or resin is applied to the polymer resin dropping method (so-called drop on demand process) which is distributed to the target portion of the substrate in the form of droplets. ) Can be. By the spin coating, there is an advantage in that the polymer resin layer having a predetermined thickness can be formed flat in a simple process. Subsequently, in the step (b), the glass transition of the polymer resin in the state where the iron surface 205 of the master stamp 200 on which the uneven surface 207 is formed is in close contact with the surface of the polymer resin layer 310. The polymer resin can be heated above the temperature (Tg). The above step is to use the so-called buckling phenomenon. That is, when the polymer resin is heated above the glass transition temperature of the polymer resin in a state in which the iron surface 205 of the master metal stamp 200 having the uneven surface 207 is in close contact with the polymer resin layer 310. Since only the polymer resin has fluidity selectively, stress is generated by the difference in flow and thermal expansion at the interface between the thin film layers (ie, the interface between the metal material and the organic material). At this time, the generated stress is accumulated at the interface, but if it exceeds the absolute stress (critical stress) that can be included in the multi-layer thin film, the buckling phenomenon occurs to emit the accumulated stress. This buckling phenomenon generally occurs randomly on the surface, but when a master stamp having an arbitrary shape is in close contact, the buckling phenomenon is constant along the pattern of the master stamp because it is affected by the contacted master stamp. Will occur. That is, the polymer resin layer formed on the stamp plate is deformed by buckling and patterned in an arbitrary pattern. That is, a simple process of intimately contacting a master stamp having a target shape, inducing fluidity to the polymer resin layer through heat treatment, inducing buckling caused by interfacial stress, and physically controlling the buckling phenomenon according to the shape of the mold. Through this, it is possible to form a fine pattern of a thin film having various target shapes on the substrate. Thereafter, in the step (c), the master stamp 200 until the iron surface 205 of the master stamp 200 on which the uneven surface 207 is formed is in close contact with one surface of the stamp plate 110. ) May be pressed onto the polymer resin layer. In the pressing process in the step (c), the polymer resin of the polymer resin layer 310 fills the recesses of the master stamp 200, and the master stamp to be removed in a subsequent step (f). The polymer resin layer remaining on the portion corresponding to the iron surface 205 of the can be minimized to simplify the process. Thereafter, in the step (d), the polymer resin layer 310 pressurized by the master stamp 200 may be cooled below the glass transition temperature (Tg) of the polymer resin. By cooling below the glass transition temperature of the polymer resin, the polymer resin layer 310 can be cured. Thereafter, in step (e), the master stamp 200 is separated from the polymer resin layer 310, and in step (f), remaining on a portion corresponding to the iron surface 205 of the separated master stamp 200. Removing the polymer resin layer may expose a stamp flat surface corresponding to the iron surface 205 of the master stamp 200 to generate a stamp flat exposed surface 130. By cleaning the surface of the stamp plate exposed surface of the complex imprinting stamp according to the present invention in the step (f), it is possible to prevent the phenomenon such as the imprint target material is attached to the stamp or the foreign matter adhered in the future imprint. Removal of the remaining polymer resin layer in step (f) may be by plasma etching, ion etching or ion milling. As a result, it is possible to produce a composite imprinting stamp according to the present invention. By the above method, it is possible to arrange the stamp flat surface in a clean state. Pressing of the step (c) can be carried out at a pressure of 10 ~ 40bar. If the pressure is less than 10bar the polymer resin flows into the recess of the master is slow, there is a fear that the shape of the stamp protrusion may not be uniformly produced, if it is more than 40bar the polymer resin flows into the recess is faster There is a fear that bubbles or the like are generated in the generated stamp protrusion. As a result, it is possible to produce a composite imprinting stamp according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 또 다른 예가 나타나 있다.4 shows another example according to the present invention.

도 4를 참조하면, 스탬프평판(400)은 스탬프 돌출부(410)를 이루는 고분자 수지층(420)으로 적층되어 있다. 즉, 상기 고분자 수지층의 제거시 공정 조건을 조절하여 일부 고분자 수지층을 상기 스탬프평판에 잔류시킴으로써 도 4의 복합임프린팅 스탬프를 제조할 수 있다. 상기 스탬프평판(400)상의 고분자 수지층(420)은 몰드의 수명을 보다 길게 할 수 있는데, 그 이유는 상기 다른 예 등에서 제공되는 복합임프린팅 스탬프에서 스탬프 돌출부는 스탬프평판과의 접합에 의하여 지지되는데, 이때 상기 스탬프평판은 상기 스탬프 돌출부와는 상이한 물성의 재질특성을 가지므로 공정 도중 상기 스탬프 돌출부의 접합력 등이 약화되어, 형성된 스탬프 돌출부가 넘어질 수 있으나, 본 예에서는 이를 방지하고자 상기 고분자 수지층을 상기 스탬프평판 상에 일부 잔류시키며, 그 결과 상기 스탬프돌출부가 동일 물성의 고분자 수지층에 의하여 보다 장시간 안정적으로 형태를 유지할 수 있기 때문이다.Referring to FIG. 4, the stamp plate 400 is stacked with a polymer resin layer 420 constituting the stamp protrusion 410. That is, the composite imprinting stamp of FIG. 4 may be manufactured by controlling a process condition when the polymer resin layer is removed to leave some polymer resin layers on the stamp plate. The polymer resin layer 420 on the stamp plate 400 can increase the life of the mold, the reason is that the stamp protrusion in the composite imprint stamp provided in the other examples, etc. are supported by the bonding with the stamp plate. In this case, since the stamp plate has a material property different from that of the stamp protrusion, the bonding force of the stamp protrusion may be weakened during the process, and thus the stamp protrusion may fall, but in this example, the polymer resin layer This is because some of the residue remains on the stamp plate, and as a result, the stamp protrusion can be stably maintained for a longer time by the polymer resin layer having the same physical property.

<실시예 1><Example 1>

본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프를 제작하기 위해서 전자빔 공정으로 표면에 요철면이 형성된 마스터 스탬프를 자체 제작하였다. 이후 상기 마스터 스탬프의 요철면에 아크릴레이트 고분자수지(마이크로 레지스트사, MRI 8000 및 MRI 7000시리즈)를 2000~5000rpm조건으로 스핀코팅하였고, 90~150℃에서 가열하여 상기의 고분자수지를 열경화하였다. 이후 상기 마스터 스탬프의 요철면에 형성된 고분자수지층의 표면에 유리로 된 스탬프 평판(아사히 글라스사 제조, LCD기판용 유리)을 온도는 상온, 압력 2~10기압 조건에서 UV광선 조사를 이용하여 접합하였다. 이후 상기 마스터 스탬프를 상기 고분자수지층과 분리한 후 상기 분리된 마스터 스탬프의 철면에 해당하는 부위에 잔존하는 고분자수지층을 포토레지스트 애슁(ashing)용 RIE시스템을 이용하여 O2 플라즈마로 제거하여 상기 마스터 스탬프의 철면에 해당하는 스탬프 평판면을 노출시켜, 도 1에 나타낸 형태의 복합임프린팅 스탬프를 제작하였다.In order to manufacture a composite imprinting stamp according to the present invention, a master stamp having an uneven surface formed on its surface was manufactured by an electron beam process. Thereafter, the acrylate polymer resin (micro resist, MRI 8000 and MRI 7000 series) was spin-coated at 2000 to 5000rpm on the uneven surface of the master stamp, and the polymer resin was thermally cured by heating at 90 to 150 ° C. Thereafter, a glass plate (stamp made by Asahi Glass Co., Ltd., glass for LCD substrate) is bonded to the surface of the polymer resin layer formed on the uneven surface of the master stamp using UV light irradiation at room temperature and pressure of 2 to 10 atmospheres. It was. Since then the separation and the number of polymer layers to the master stamp using RIE system for the polymer resin layer photoresist ashing (ashing) remaining in the region that corresponds to the convex surface of the divided master stamp O 2 Plasma removal was performed to expose a stamp flat surface corresponding to the iron surface of the master stamp, thereby producing a composite imprinting stamp of the type shown in FIG.

<실시예 2><Example 2>

본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프를 제작하기 위해서, 우선 스탬프 평판(아사히글라스사 제조, LCD용 유리기판)의 일면에 아크릴레이트 고분자수지(마이크로 레지스트사 MRI 8000 및 MRI 7000시리즈)를 스핀코팅법(마이다스 시스템사, 2000~4000rpm)으로 두께 200~300nm의 고분자수지층을 형성하였다. 이후 실시예 1의 요철면이 형성된 마스터 스탬프의 철면이 상기 고분자수지층에 밀착한 상태에서 상기 고분자수지의 유리전이온도 이상인 90~140℃로 가열하였다. 이후 상기 요철면이 형성된 마스터 스탬프의 철면이 상기 스탬프 평판의 일면과 밀착할 때까지 상기 마스터스탬프를 상기 고분자수지층에 3~50bar의 압력으로 가압하였다. 이후 상기 마스터 스탬프가 가압된 고분자수지층을 상기 고분자수지의 유리전이온도(Tg)이하인 50~60℃로 냉각하였다. 이후 상기 마스터스탬프를 상기 고분자수지층과 분리한 후, 상기 분리된 마스터 스탬프의 철면에 해당하는 부위에 잔존하는 고분자수지층을 포토레지스트 애슁(ashing)용 RIE시스템을 이용하여 O2 플라즈마로 제거하여 상기 마스터 스탬프의 철면에 해당하는 스탬프 평판면을 노출시켜, 도 1에 나타낸 형태의 복합임프린팅 스탬프를 제작하였다.In order to manufacture the composite imprinting stamp according to the present invention, first of all, a spin coating method of acrylate polymer resin (microresist MRI 8000 and MRI 7000 series) on one surface of a stamp plate (Asahi Glass Co., Ltd., glass substrate for LCD) Midas Systems Co., Ltd., 2000 ~ 4000rpm) to form a polymer resin layer of 200 ~ 300nm thickness. Thereafter, the iron surface of the master stamp on which the uneven surface of Example 1 was formed was heated to 90 to 140 ° C. above the glass transition temperature of the polymer resin while being in close contact with the polymer resin layer. Thereafter, the master stamp was pressed to the polymer resin layer at a pressure of 3 to 50 bar until the iron surface of the master stamp on which the uneven surface was formed was in close contact with one surface of the stamp plate. Thereafter, the master stamp pressurized polymer layer was cooled to 50 to 60 ° C. which is less than or equal to the glass transition temperature (Tg) of the polymer resin. Thereafter, the master stamp is separated from the polymer resin layer, and the polymer resin layer remaining on the portion corresponding to the iron surface of the separated master stamp is removed by O 2 plasma using a RIE system for photoresist ashing. The stamp flat surface corresponding to the iron surface of the master stamp was exposed to produce a composite imprinting stamp of the form shown in FIG. 1.

<실시예 3><Example 3>

상기 실시예 1과 동일한 방법이나, O2 플라즈마 제거 시간을 보다 짧게함으로써 도 4의 복합임프린팅 스탬프를 제작하였다.In the same manner as in Example 1 above, the composite imprinting stamp of FIG. 4 was manufactured by shortening the O 2 plasma removal time.

도 1은 본 발명에 따른 복합 임프린팅 스탬프의 일 예를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a composite imprinting stamp according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프의 제조방법의 일 예를 나타낸 것이다.Figure 2 shows an example of a method of manufacturing a composite imprinting stamp according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프의 제조방법의 다른 예를 나타낸 것이다.Figure 3 shows another example of the manufacturing method of the composite imprinting stamp according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 복합임프린팅 스탬프의 또 다른 예를 나타낸 것이다.Figure 4 shows another example of the composite imprinting stamp according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 복합 임프린팅 스탬프 110: 스탬프 평판100: composite imprinting stamp 110: stamp reputation

120: 스탬프 돌출부 130: 스탬프 평판 노출부120: stamp protrusion 130: stamp plate exposed portion

200: 마스터 스탬프 203: 마스터 스탬프 요면200: master stamp 203: master stamp

205: 마스터 스탬프 철면 207: 마스터 스탬프 요철면205: master stamp iron surface 207: master stamp irregular surface

210, 310 고분자수지층210, 310 polymer resin layer

Claims (16)

임프린트대상 물질을 지지하는 기판과 동일한 열팽창계수를 갖는 경성(硬l性)의 스탬프 평판;A rigid stamp plate having the same coefficient of thermal expansion as the substrate supporting the imprint target material; 상기 스탬프 평판의 일면에 형성된 고분자수지로 이루어진 스탬프 돌출부; 및A stamp protrusion formed of a polymer resin formed on one surface of the stamp plate; And 상기 스탬프 돌출부가 형성된 스탬프 평판면에 형성된 스탬프 평판 노출면을 포함하는 복합 임프린팅 스탬프.And a stamp plate exposed surface formed on the stamp plate surface on which the stamp protrusion is formed. 제 1항에 있어서, 상기 스탬프 평판은 자외선투과성 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프.The composite imprinting stamp as claimed in claim 1, wherein the stamp plate is made of a UV-transparent material. 제 1항에 있어서, 상기 스탬프 평판은 유리, 수정(quartz), 사파이어(saphire), 다이아몬드, 석영, 폴리카보네이트, 불화칼슘(CaF2), 불화마그네슘(MgF2) 또는 파이렉스로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프.The method of claim 1, wherein the stamp plate is made of glass, quartz, sapphire, diamond, quartz, polycarbonate, calcium fluoride (CaF 2 ), magnesium fluoride (MgF 2 ) or pyrex. Composite Imprint Stamp. 제 1항에 있어서, 상기 고분자수지는 폴리디메틸실록산(PDMS; polydimethylsiloxane), 열경화성수지 또는 자외선경화성수지인 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프.The composite imprinting stamp of claim 1, wherein the polymer resin is polydimethylsiloxane (PDMS), a thermosetting resin, or an ultraviolet curable resin. 임프린트대상 물질을 지지하는 기판과 동일한 열팽창계수를 갖는 경성(硬l性)의 스탬프 평판;A rigid stamp plate having the same coefficient of thermal expansion as the substrate supporting the imprint target material; 상기 스탬프 평판 상에 적층된 고분자 수지층;A polymer resin layer laminated on the stamp plate; 상기 고분자 수지층 상에 형성되며, 상기 고분자 수지와 동일한 고분자 수지로 이루어진 스탬프 돌출부를 포함하는 복합 임프린팅 스탬프.The composite imprinting stamp formed on the polymer resin layer and including a stamp protrusion formed of the same polymer resin as the polymer resin. (a) 일면에 요철이 형성된 마스터 스탬프를 준비하는 단계;(a) preparing a master stamp having irregularities formed on one surface thereof; (b) 상기 마스터 스탬프의 요철면에 고분자수지층을 형성하고 경화하는 단계;(b) forming and curing a polymer resin layer on the uneven surface of the master stamp; (c) 상기 마스터 스탬프의 요철면에 형성된 고분자수지층의 표면에 스탬프 평판을 접합하는 단계;(c) bonding the stamp plate to the surface of the polymer resin layer formed on the uneven surface of the master stamp; (d) 상기 마스터 스탬프를 상기 고분자수지층과 분리하는 단계; 및(d) separating the master stamp from the polymer resin layer; And (e) 상기 분리된 마스터 스탬프의 철면에 대응하는 상기 스탬프평판 상의 고분자수지층을 제거하는 단계를 포함하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.(e) removing the polymer resin layer on the stamp plate corresponding to the iron surface of the separated master stamp. 제 6항에 있어서, 상기 (e) 단계에서의 고분자 수지층의 제거는 상기 고분자수지층의 평판이 노출될 때까지 진행하는 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.The method of claim 6, wherein the removing of the polymer resin layer in the step (e) is performed until the flat plate of the polymer resin layer is exposed. 제 6항에 있어서, 상기 (b)단계에서 고분자 수지층 형성은 스핀코팅법 또는 고분자수지 적하법에 의한 고분자 수지층의 충전에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.The method of claim 6, wherein the forming of the polymer resin layer in the step (b) is performed by filling the polymer resin layer by spin coating or polymer resin dropping. 제 6항에 있어서, 상기 (b)단계의 경화는 가열에 의한 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.The method of claim 6, wherein the curing of step (b) is performed by heating. 제 6항에 있어서, 상기 (c)단계의 접합은 가열 및 가압에 의한 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.The method of claim 6, wherein the bonding in step (c) is performed by heating and pressing. 제 6항에 있어서, 상기 (e)단계의 고분자수지층제거는 플라즈마에칭, 이온에칭 또는 이온밀링에 의한 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.7. The method of claim 6, wherein the removing of the polymer resin layer in the step (e) is performed by plasma etching, ion etching or ion milling. (a) 스탬프 평판의 일면에 고분자수지층을 형성하는 단계;(a) forming a polymer resin layer on one surface of the stamp plate; (b) 요철(凹凸)면이 형성된 마스터 스탬프의 철면(凸)이 상기 고분자수지층의 표면에 밀착한 상태에서 상기 고분자수지의 유리전이온도 이상으로 고분자수지를 가열하는 단계;(b) heating the polymer resin above the glass transition temperature of the polymer resin while the iron surface of the master stamp having the uneven surface is in close contact with the surface of the polymer resin layer; (c) 상기 요철(凹凸)면이 형성된 마스터 스탬프의 철(凸)면이 상기 스탬프 평판의 일면과 밀착할 때까지 상기 마스터스탬프를 상기 고분자수지층에 가압하는 단계;(c) pressing the master stamp onto the polymer resin layer until the iron surface of the master stamp having the uneven surface is in close contact with one surface of the stamp plate; (d) 상기 마스터스탬프가 가압된 고분자수지층을 상기 고분자수지의 유리전이온도 이하로 냉각하는 단계;(d) cooling the polymer resin layer to which the master stamp is pressurized to below the glass transition temperature of the polymer resin; (e) 상기 마스터스탬프를 상기 고분자수지층과 분리하는 단계; 및(e) separating the master stamp from the polymer resin layer; And (f) 상기 분리된 마스터 스탬프의 철면에 대응하는 상기 스탬프평판 상의 상기 고분자수지층을 제거하는 단계를 포함하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.(f) removing the polymer resin layer on the stamp plate corresponding to the iron surface of the separated master stamp. 제 12항에서, (f)단계의 고분자 수지층의 제거는 상기 스탬프 평판이 노출될 때까지 진행하는 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.The method of claim 12, wherein the removing of the polymer resin layer of (f) is performed until the stamp plate is exposed. 제 12항에 있어서, 상기 (a)단계의 고분자수지층은 고분자수지 적하법 또는 스핀코팅법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.The method of claim 12, wherein the polymer resin layer of step (a) is formed by a polymer resin dropping method or a spin coating method. 제 12항에 있어서, 상기 (c)단계의 가압은 10~40bar의 압력으로 행하는 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.The method of claim 12, wherein the pressing in the step (c) is performed at a pressure of 10 to 40 bar. 제 12항에 있어서, 상기 (f)단계의 고분자수지층제거는 플라즈마에칭, 이온에칭 또는 이온밀링에 의한 것을 특징으로 하는 복합 임프린팅 스탬프 제조방법.The method of claim 12, wherein the removing of the polymer resin layer of the step (f) is performed by plasma etching, ion etching or ion milling.
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