KR20090044120A - 마스터 몰드 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 블랭킷제조방법 - Google Patents

마스터 몰드 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 블랭킷제조방법 Download PDF

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이승헌
성지현
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Abstract

본 발명은 마스터 몰드 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 블랭킷 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법의 하나는, (S11) 마스터 몰드용 기재를 준비하는 단계; (S12) 상기 (S11)단계에서 준비된 마스터 몰드용 기재 상면에 크롬(Cr), 인듐주석산화물(ITO) 및 메타크릴레이트계 화합물 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질을 코팅하는 단계; (S13) 상기 마스터 몰드용 기재상의 코팅층에 건식 필름 레지스트 층을 적층하는 단계; 및 (S14) 상기 건식 필름 레지스트 층을 노광 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 이형성이 증진된 마스터 몰드를 이용함으로써 일정한 깊이를 갖는 대면적화된 패턴 블랭킷을 용이하게 제조할 수 있다.
패턴 블랭킷, 건식 필름 레지스트, 이형처리, 표면 처리, 단분자막

Description

마스터 몰드 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 블랭킷 제조방법{Manufacturing method of patterned master mold and patterned blanket using the same}
본 발명은 마스터 몰드의 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 블랭킷 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마스터 몰드의 상면에 소정의 물질을 코팅하거나 열처리하는 전처리 과정을 거침으로써, 패턴 형성의 정밀성을 향상시키며, 패턴 블랭킷에 형성되는 패턴의 두께를 용이하게 제어할 수 있으며, 대면적화되는 패턴을 보다 용이하게 제조할 수 있는 마스터 몰드의 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 블랭킷 제조방법에 관한 것이다.
종래 미세 패터닝 공정에서는 포토리소그래피 공정이 많이 사용되었다. 그러나, 유연성 있는 기재 즉, 엘라스토머 상에 패터닝에 포토리소그래피 공정을 적용하는데 있어서는 기존의 공정에서 사용되던 에칭 등의 방법을 적용할 수 없어 새로운 방법이 제안될 필요가 있었다. 더욱이 대면적 패턴으로 갈수록 비용 절감, 생산속도 향상 면에서 진보된 패턴 형성방법이 요구되었고, 이러한 필요성으로부터 대두된 것이 롤투롤(roll to roll) 프로세스 또는 패터닝 방법이다.
상기 롤투롤 프로세스에서 중요한 것 중의 하나가 롤에 들어가게 되는 패턴 블랭킷의 제조하는 것이다. 상기 롤투롤 패터닝 공정에 적용되는 패턴 블랭킷은 소정의 패턴을 가진 마스터 몰드로부터 복제된다. 상기 마스터 몰드는 폴리머 또는 글래스 등 재료에 상관없이 블랭킷에 전사될 소정의 패턴을 가지는 것이면 종래의 포토레지스트가 제한없이 사용될 수 있다. 그러나, 정밀 가공 또는 동일한 패턴을 대량 생산하고자 하는 경우 기존 액상 레지스트를 사용하는 것은 액상레지스트의 국지적인 시간적인 차이로 인하여 패턴이 균일하게 형성되지 못할 수 있는 여러 기술적 한계가 발생되고 있다.
한편, 현재까지 알려진 기술로서는 대면적화되는 마스터 몰드 상에 레지스트 패턴을 미세하고 정밀하게 형성하며, 이후 블랭킷으로의 패턴 전사가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 것에 대해서는 관련 분야에서 해결하여야 할 기술적 난제로 평가받고 있다. 또한, 마스터 몰드 상의 형성되는 패턴은 그 두께가 균일하게 제조됨이 요구되고 있으나, 종래의 포토리소그래피 방법에 의해서는 그 두께 조절이 용이하지 않으며, 일정 두께 이상을 갖는 레지스트 패턴의 제조도 쉽지 않은 것으로 알려져 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 특정 패턴을 가진 대면적의 마스터 몰드로부터 블랭킷으로서의 패턴 전사가 용이하게 이루어지면서, 이때 형성되는 패턴의 깊이에 대해 용이하게 제어할 수 있으며, 균일한 깊이를 갖는 패턴을 보다 용이하게 형성하며, 형성된 레지스트 패턴의 단차도 자유롭게 제어하고자 함에 있다.
본 발명은 전술한 과제를 달성할 수 있는 패턴 블랭킷 제조용 마스터 몰드의 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 블랭킷 제조 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명이 제공하는 마스터 몰드 제조 방법의 하나는, (S11) 마스터 몰드용 기재를 준비하는 단계; (S12) 상기 (S11)단계에서 준비된 마스터 몰드용 기재 상면에 크롬(Cr), 인듐주석산화물(ITO) 및 메타크릴레이트계 화합물 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질을 코팅하는 단계; (S13) 상기 마스터 몰드용 기재상의 코팅층에 건식 필름 레지스트 층을 적층하는 단계; 및 (S14) 상기 건식 필름 레지스트 층을 노광 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 제공하는 마스터 몰드 제조 방법의 다른 하나는, (S21) 마스터 몰드용 기재를 준비하는 단계; (S22) 상기 (S11)단계에서 준비된 마스터 몰드용 기재 상면을 열처리하는 단계; (S23) 상기 열처리된 마스터 몰드용 기재상의 건식 필름 레지스트 층을 적층하는 단계; 및 (S24) 상기 건식 필름 레지스트 층을 노광 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.
상기 (S11)단계 또는 (S21)단계에서 준비되는 마스터 몰드는, 그 표면에 잔존하는 오염물을 제거하기 위한 세정 처리를 진행하여 준비되면 바람직하다.
상기 (S22)단계의 열처리는, 100 내지 120℃의 온도에서 10 내지 120 초 동안 진행하면 바람직하다.
본 발명이 제공하는 패턴 블랭킷 제조 방법은, (S41) 전술한 바에 따라 제조 된 패턴 블랭킷 제조용 마스터 몰드를 준비하는 단계; (S42) 상기 마스터 몰드의 패턴 형성면의 표면에 이형성 화합물을 코팅하는 단계; (S43) 상기 이형 처리된 마스터 몰드의 패턴 형성면에 실란계 엘라스토머를 캐스팅하여 상기 마스터 몰드로부터 패턴이 전사된 패턴 블랭킷을 형성하는 단계; 및 (S44) 상기 패턴 블랭킷을 상기 마스터 몰드로부터 분리시키는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.
상기 (S41)단계에 따라 준비된 마스터 몰드의 패턴 형성면에 대해 플라즈마 세정 처리하는 단계를 더 추가하여 진행한 후, 상기 (S42)단계를 진행하면 바람직하다.
상기 (S42)단계의 이형성 화합물은, 폴리다이메틸실록산이면 바람직하다.
상기 (S44)단계를 진행하기 전에, 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 PET 필름 지지체를 부착시키는 단계(S43a)를 더 추가하여 진행하면 바람직하다.
한편, 상기 (S44)단계를 진행하기 전에, 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 점착층을 적층하는 단계(S43b1); 및 상기 점착층 표면에 PET 필름 지지체를 부착시키는 단계(S43b2);를 더 추가하여 진행하면 바람직하다. 이때, 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 점착층을 적층하는 단계(S43b1)를 진행하기 전에, 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면이 표면 활성화되도록 플라즈마 표면 처리하는 단계(S43b0);를 더 추가하여 진행하면 더욱 바람직하다.
본 발명에 따르면, 마스터 몰드를 제조함에 있어서, 종래의 노광 공정 및 현상 공정을 그대로 이용할 수 있으며, 그 패턴의 두께 및 그로부터 제조되는 블랭킷 패턴의 두께를 임의로 용이하게 조절할 수 있음으로 인해 대면적 마스터 몰드를 용이하게 제조할 수 있으며, 그로부터 용이하게 패턴 블랭킷을 제조할 수 있는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 마스터 몰드 제조 공정 및 이를 이용한 패턴 블랭킷 제조 공정을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도시된 바의 화살표 진행 방향에 따라 마스터 몰드용 기재 상면에 건식 필름 레지스트 층을 라미네이션시켜 적층한다. 이때, 적층 조건은 25℃에서 분당 0.1m의 속도로 라미네이션할 수 으며, 온도를 상향하면서 적층이 이루어지도록 할 수도 있다. 이후, 50mJ의 에너지로서 선택적 노광을 행하여, 마스터 몰드 상부에 레지스트 패턴을 형성한다. 이후, 엘라스토머를 마스터 몰드에 부어 이를 90℃에서 가열하여 경화시킨 후, 마스터 몰드로부터 상보적으로 패턴이 전사된 패턴 블랭킷이 제조된다. 이때, 패턴 블랭킷의 이형성 증진을 위해, 레지스트 패턴이 형성된 마스터 몰드 상부면에 소정의 막을 코팅하거나 별도의 열처리를 먼저 진행하는 것이 본 발명 의 핵심적 기술이라 할 것이다.
블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법(I)
본 발명에 따르는 블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법의 하나는, 하기 (S11) 내지 (S14)단계에 따라 진행한다.
먼저, 마스터 몰드용 기재를 준비한다(S11). 상기 (S11)단계에서 준비된 마스터 몰드용 기재 상면에 크롬(Cr), 인듐주석산화물(ITO) 및 메타크릴레이트계 화합물 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질을 코팅한다(S12). 이어서, 상기 마스터 몰드용 기재상의 코팅층에 건식 필름 레지스트 층을 적층한다(S13). 마지막으로, 상기 건식 필름 레지스트 층을 노광 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다(S14).
상기 (S11)단계에서 준비되는 마스터 몰드용 기재는, 아세톤과 에탄올 등의 유기용매, 황산과 과산화수소로 구성된 산 세정액, 수산화나트륨과 증류수, 이소프로필알코올로 구성된 염기 세정액 등의 종래에 알려져 있는 세정액을 이용하여, 마스터 몰드용 기재 상면에 잔존하는 유기 오염물을 완전하게 제거하면 바람직하다. 이러한 세정 공정을 진행하여 마스터 몰드를 준비하게 되면, 부착력 저하로 인한 종래의 문제점이 추가적으로 해소될 수 있어 더욱 바람직하다.
블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법( II )
본 발명에 따르는 블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법의 다른 하나는, 하기 (S21) 내지 (S24)단계에 따라 진행한다.
먼저, 마스터 몰드용 기재를 준비한다(S21). 상기 (S11)단계에서 준비된 마스터 몰드용 기재 상면을 열처리한다(S22). 이어서, 상기 열처리된 마스터 몰드 용 기재상의 건식 필름 레지스트 층을 적층한다(S23). 마지막으로, 상기 건식 필름 레지스트 층을 노광 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다(S24).
상기 (S21)단계에서 준비되는 마스터 몰드용 기재는, 아세톤과 에탄올 등의 유기용매, 황산과 과산화수소로 구성된 산 세정액, 수산화나트륨과 증류수, 이소프로필알코올로 구성된 염기 세정액 등의 종래에 알려져 있는 세정액을 이용하여, 마스터 몰드용 기재 상면에 잔존하는 유기 오염물을 완전하게 제거하면 바람직하다. 이러한 세정 공정을 진행하여 마스터 몰드를 준비하게 되면, 부착력 저하로 인한 종래의 문제점이 추가적으로 해소될 수 있어 더욱 바람직하다.
상기 (S22)단계의 열처리는, 100 내지 120℃의 온도에서 10 내지 120 초 동안 진행하면 바람직하다.
전술한 바에 따라 준비된 마스터 몰드용 기재는 통상적으로 유리 재질을 이용하며, 그 상면에 건식 필름 레지스트(DFR)를 코팅한 후, 포토리소그래피 공정을 이용하여 패턴을 형성하는 공정이 진행된다. 건식 필름 레지스트는 일반 유리 표면에 부착 시 현상 과정에서 쉽게 박리 되는 문제가 있으므로, 유리 기재 표면에 대한 부가적인 처리, 예컨대 전술한 바와 같은 특정한 물질층으로 미리 코팅층을 형성해주거나, 일정한 조건하의 열처리 등을 해줌으로써 부착력의 문제를 해결하여, 노광 후의 현상 과정에서 유리 기재로부터 건식 필름 레지스트가 박리되는 문제를 해결할 수 있다.
건식 필름 레지스트(DFR)는 레지스터 도포 공정에 대해 수작업이나 기계 가공에서는 어려운 정밀 가공이나 같은 패턴을 대량 가공하는 경우에 이용된다. 대면 적의 마스터 몰드 제작에 있어 기존의 액상 레지스트를 사용하는 것이 현실적으로 불가능하므로 마스터 몰드를 제조하기 위해 사용하는 레지스트로로서 필름 형태로 제조된 건식 필름 레지스트(DFR)를 사용하면 바람직하다. 따라서, 종래에 알려져 있는 노광 현상 공정을 이용하여 마스터 몰드 상면에 레지스트 패턴을 형성할 수 있음은 물론, 선택된 건식 필름 레지스트(DFR)의 두께에 따라 마스터 몰드의 두께 및 그로부터 패턴 전사되는 최종 생산품인 패턴 블랭킷의 패턴의 깊이를 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
패턴 블랭킷 제조 방법
본 발명에서 제공하는 패턴 블랭킷 제조 방법은 다음의 (S41) 내지 (S4)단계에 따라 순차적으로 진행한다.
전술한 블랭킷 제조용 마스터몰드 제조방법(I 또는 II)에 따라 블랭킷 제조용 마스터 몰드를 준비한다(S41). 상기 준비된 마스터 몰드의 패턴 형성면의 표면에 이형성 화합물을 코팅한다(S42). 이어서, 상기 이형 처리된 마스터 몰드의 패턴 형성면에 실란계 엘라스토머를 캐스팅하여 상기 마스터 몰드로부터 패턴이 전사된 패턴 블랭킷을 형성한다(S43). 마지막으로, 상기 패턴 블랭킷을 상기 마스터 몰드로부터 분리시킨다(S44).
상기 (S42)단계는, 이형성 화합물로서 폴리다이메틸실록산을 이용하며, 마스터 몰드이 형성면에 대해 통상의 코팅법 또는 기상증착법 등의 방법을 이용하여 그 표면에 이형성 증진을 위한 막을 형성하는 단계이다. 구체적으로, 상기 (S42)단계는, 엘라스토머 블랭킷의 탈거를 용이하게 하기 위한 목적에서 진행하는 공정이다. 상기 (S42)단계는 마스터 몰드의 패턴 표면을 발수성기, 예컨대 메틸 등의 알킬기 또는 플루오르기 등으로 치환하는 단계이다. 한편, 상기 제시된 화합물 이외에도 클로로트리메틸실란(TMCS) 또는 헥사메틸디실라제인(HMDS)를 사용하면 바람직하다.
도 2는 마스터 몰드에 TMCS를 이용하여 이형처리하는 경우에 대한 표면기작을 화학식으로 나타낸 것이다. 도 2을 참조하면, TMCS의 말단의 염소 원소(-Cl)가 마스터 몰드 표면의 하이드록시기와 반응하여, 실란화합물을 형성함으로써, 마스터 몰드의 표면의 발수성을 향상시키는 것을 알 수 있다.
도 3은 마스터 몰드에 HMDS를 이용하여 이형처리하는 경우에 대한 표면기작을 화학식으로 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, HMDS의 중간의 아민기(-NH)가 마스터 몰드 표면의 2개의 하이드록시기와 반응하여, 실란화합물을 형성함으로써, 마스터 몰드의 표면의 발수성을 향상시키는 것을 알 수 있다.
한편, 전술한 블랭킷 제조용 마스터몰드 제조방법(I 또는 II)에 따라 블랭킷 제조용 마스터 몰드를 준비하는 단계(S41)에 따라 준비된 마스터 몰드의 패턴 형성면에 대해 플라즈마 세정 처리하는 단계를 더 추가하여 진행한 후, 상기 (S42)단계를 진행한다.
상기 (S43)단계는 다음과 같이 진행한다. 즉, 상기와 같이 이형성 화합물로 코팅 처리된 마스터 몰드의 패턴 형성면에 블랭킷 재료로써 엘라스토머를 캐스팅한다. 이후, 엘라스토머가 캐스팅된 마스터 몰드를 1 내지 2시간 방치시키면서 엘라스토머 내부에 생성되는 기포를 제거한다. 상기와 같이, 기포가 제거된 엘라스토머 층을 블레이드로 밀어주어 그 두께를 조절한다. 마지막으로 90 내지 95℃로 가열하 면서 10 내지 20분 정도 경화시키면 마스터 몰드에 형성되어 있던 패턴과 상보적인 패턴이 블랭킷으로 전사됨으로써, 패턴 블랭킷이 완성된다.
상기 (S43)단계 이후에 패턴 블랭킷을 분리시키는 (S44)단계를 진행하기 전에 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 PET 필름 지지체를 부착시키는 단계(S43a)를 더 추가하여 진행함으로써 마스터 몰드와 패턴 블랭킷 간에 크기 편차를 줄이고, 패턴 블랭킷의 기계적 물성과 치수 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 (S44)단계를 진행하기 전에, 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 점착층을 적층하는 단계(S43b1); 및 상기 점착층 표면에 PET 필름 지지체를 부착시키는 단계(S43b2);를 더 추가하여 진행하면, 전술한 지지체 부착의 효과 및 점착층 개재로 인한 상기 패턴 블랭킷과 지지체 간의 점착 또는 접착력을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 점착층을 적층하는 단계(S43b1)를 진행하기 전에, 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면이 표면 활성화되도록 플라즈마 표면 처리하는 단계(S43b0)를 더 추가하여 진행하면, 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면의 표면이 활성화되어 점착층이 보다 용이하고 안정적으로 부착될 수 있는 장점이 있다.
실시예 1 내지 3
코팅처리되지 않은 일반 유리에 건식 필름 레지스트(DFR)를 라미네이션해서 패턴을 형성하게 되면 후공정에서 건식 필름 레지스트(DFR)와 유리 간의 약한 부착력으로 인하여, 쉽게 박리될 수 있는 문제가 있다. 따라서 유리 표면의 거칠기 증가를 통해 인터락킹(interlocking) 효과에 의한 부착력을 증가시키기 위해 크 롬(Cr)이 증착된 유리 기판에 두께 5 ㎛인 경우에는 건식 필름 레지스트(DFR)로서 코오롱사의 상품명 UH-9305을 사용하였으며(실시예 1), 두께가 7 ㎛인 경우에는 건식 필름 레지스트(DFR)로서 코오롱사의 상품명 UH-9307을 사용하였으며(실시예 2), 두께가 10 ㎛인 경우에는 건식 필름 레지스트(DFR)로서 코오롱사의 상품명 UH-9310을 사용하였다(실시예 3). 이상의 실시예 1 내지 3에 따라 구분 설정된 건식 필름 레지스트(DFR) 각각을 유리 기판에 25℃의 조건에서 라미네이터를 이용하여 분당 1 미터의 롤 속도로 각각 라미네이팅시켰다. 이후, 이들 각각에 대해, 50 mJ (20 mJ/s, 2.5초)의 노광조건과 Na2CO3(1 중량% 수용액)에서 실시예별로 15초, 22.5초, 및 30초로 각각 현상 시간을 달리하여 현상을 하였다.
상기와 같은 과정에 따라 패턴이 형성된 마스터 몰드의 표면에 대해 플라즈마 클리닝을 실시했다. 그 후 데시케이터 안에서 TMCS(Chlorotrimethylsilane)를 기상 증착시켜 마스터 몰드에 형성된 패턴 표면에 단분자막을 코팅함으로써 이형성을 증진시키는 추가적인 처리를 행하였다. 이후, 고점도의 엘라스토머를 마스터 몰드에 부어준 다음 상온에서 1시간 정도 대기하면서 엘라스토머를 부어줄 때 생긴 기포들을 제거하였다. 그 후, 90℃로 가열하면서, 10 내지 20분 정도 열경화시켰다. 경화가 완료된 패턴 블랭킷을 마스터 몰드로부터 탈거함으로써 패턴 블랭킷의 제조가 완료되었다.
실시예 4 내지 6
유리 기판 표면의 거칠기 증가를 통해 부착력을 증가시키기 위해 상기 실시 예 1에서의 크롬(Cr) 대신 산화인듐주석(ITO)를 증착하였으며, 건식 필름 레지스트(DFR)의 노광 후 진행하는 현상 공정에서, 두께가 5 ㎛인 경우에는 10초간(실시예 4), 두께가 7 ㎛ 두께 필름의 경우 15초간(실시예 5), 두께가 10 ㎛인 경우에는 20초간(실시예 6) 현상에 소요한 것을 제외하고 상기 실시예1과 동일한 방법으로 마스터 몰드를 제조하고 그로부터 패턴 블랭킷을 제조하는 과정을 진행하였다.
실시예 7 내지 9
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하되, 건식 필름 레지스트(DFR)의 노광 후 진행하는 현상공정에서, 두께가 5 ㎛인 경우에는 10초간(실시예 7), 두께가 7 ㎛ 두께 필름의 경우 15초간(실시예 8), 두께가 10 ㎛인 경우에는 20초간(실시예 9) 현상시간을 소요하였으며, 이후 건식 필름 레지스트(DFR) 패턴이 형성된 마스터 몰드 표면에 형성하는 단분자막으로서, 상기 실시예 1에서의 TMCS(Chlorotrimethylsilane)를 이용한 것과 달리 HMDS (hexamethylene disilazane)를 이용하여 단분자막을 코팅한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 마스터 몰드를 제조하고 그로부터 패턴 블랭킷을 제조하는 과정을 진행하였다. 상기 실시예와 같이 TMCS로 단분자 막을 형성 하는 경우, 발생되는 염소 기체가 금속기재(Cr, ITO)에 부식에 영향을 미칠 가능성을 최소화하기 위해, 염소기를 포함하지 않는 HMDS를 사용하여 단분자 막을 코팅하면 패턴 블랭킷의 안정성이 증진되어 더욱 바람직하다.
실시예 10 내지 12
건식 필름 레지스트(DFR)의 주성분인 아크릴레이트와의 화학적 결합을 통해 부착력을 증진시키기 위한 목적으로, 상기 실시예 1에서의 크롬(Cr) 대신 아크릴레이트계 물질인, 3-트리메톡시실릴프로필 메타크릴레이트(TMSMA)와 소량 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(Darocur 1173)을 메탄올에 녹인 용액을 바코팅으로 플라즈마 처리된 유리상에 도포한 후 반응시켜 메타크릴레이트기가 노출된 유리 기판을 이용하였다. 한편, 건식 필름 레지스트(DFR)의 노광 후 진행하는 현상공정에서, 두께가 5 ㎛인 경우에는 10초간(실시예 10), 두께가 7 ㎛ 두께 필름의 경우 15초간(실시예 11), 두께가 10 ㎛인 경우에는 20초간(실시예 12) 현상시간을 소요한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 마스터 몰드를 제조하고 그로부터 패턴 블랭킷을 제조하는 과정을 진행하였다. 종래의 일반 유리에 레지스트를 부착하는 경우에 전술한 바와 같은, 부착력 약화에 따른 박리 등의 문제가 상기 실시예와 같이 TMSMA 코팅막을 형성함으로써 해소되었다. 또한 크롬(Cr), ITO로 증착된 글래스의 경우 표면 거칠기가 발생하며 그 거친표면은 패터닝시의 패턴에도 영향을 줄 수 있으나 TMSMA 코팅 막에 의한 부착 효과는 표면 거칠기에 따른 패터닝 문제 또한 해결 할 수 있다.
실시예 13 내지 14
상기 실시예 10과 동일한 방법을 이용하여 TMSMA로 처리된 유리기판을 이용하였다. 한편, 상기 준비된 유리기판 상에 건식 필름 레지스트(DFR)를 15㎛(실시예 13), 20㎛(실시예 14), 두께를 갖도록 라미네이션하고, 이후 상기 실시예 1과 같은 조건으로 노광공정을 진행하였다. 계속하여 노광공정 진행 후, 상기 실시예 13 내지 14에 각각 대응하여 55초, 70초의 현상시간이 소요되도록 하였다. 이상에서 설 명된 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 마스터 몰드를 제조하고 그로부터 패턴 블랭킷을 제조하였다.
실시예 15 내지 17
유기 솔벤트로 세정 후, O2 플라즈마처리된 ITO기판에 110℃의 온도로 건식 필름 레지스트(DFR)를 10, 15, 및 20㎛ 두께로 각각 라미네이션시켜 부착시킨 후(두께에 따라 실시예 15 내지 17으로 각각 구분함), 이들 각각의 실시예에 대해 현상시간을 50초, 55초, 및 65초로 각각 조절하여 마스터 몰드를 제조하고 그로부터 패턴 블랭킷을 제조하였다. 실시예 15의 경우에는 부착력 증가되어, 그 현상 시간을 2배 이상으로 오래 지속할 수 있으므로, 현상되지 않고 잔존하는 레지스트가 없게 되어, 보다 깨끗하고 선명한 패턴을 얻을 수 있다.
도 4 내지 도 6은 실시예 15 내지 17에 따라 제조된 마스터 몰드에 관한 각각의 단차를 측정한 사진들이다. 도 7은 실시예 17에 따르는 마스터 몰드의 광학사진이며, 도 8은 건식 필름 레지스트 패턴이 형성된 마스터 몰드에 대한 광학사진이다. 도시된 바를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예에서 마스터몰드의 단차가 보다 명확하게 형성된 것을 확인할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따라 마스터 몰드 및 패턴 블랭킷을 제조하는 과정을 공정별로 간략도시한 것이다.
도 2는 마스터 몰드에 TMCS를 이용하여 이형처리하는 경우에 대한 표면기작을 화학식으로 나타낸 것이다.
도 3은 마스터 몰드에 HMDS를 이용하여 이형처리하는 경우에 대한 표면기작을 화학식으로 나타낸 것이다.
도 4 내지 도 6은 실시예 15 내지 17에 따라 제조된 마스터 몰드에 관한 각각의 사진들이다.
도 7은 실시예 17에 따르는 마스터 몰드의 광학사진이다.
도 8은 건식 필름 레지스트 패턴이 형성된 마스터 몰드에 대한 광학사진이다.

Claims (11)

  1. (S11) 마스터 몰드용 기재를 준비하는 단계;
    (S12) 상기 (S11)단계에서 준비된 마스터 몰드용 기재 상면에 크롬(Cr), 인듐주석산화물(ITO) 및 메타크릴레이트계 화합물 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질을 코팅하는 단계;
    (S13) 상기 마스터 몰드용 기재상의 코팅층에 건식 필름 레지스트 층을 적층하는 단계; 및
    (S14) 상기 건식 필름 레지스트 층을 노광 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (S11)단계의 마스터 몰드용 기재는, 그 표면에 잔존하는 오염물을 제거하기 위한 세정 처리를 진행하여 준비되는 것을 특징으로 하는 블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법.
  3. (S21) 마스터 몰드용 기재를 준비하는 단계;
    (S22) 상기 (S11)단계에서 준비된 마스터 몰드용 기재 상면을 열처리하는 단계;
    (S23) 상기 열처리된 마스터 몰드용 기재상의 건식 필름 레지스트 층을 적층하는 단계; 및
    (S24) 상기 건식 필름 레지스트 층을 노광 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (S21)단계의 마스터 몰드용 기재는, 그 표면에 잔존하는 오염물을 제거하기 위한 세정 처리를 진행하여 준비되는 것을 특징으로 하는 블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 (S22)단계의 열처리는, 100 내지 120℃의 온도에서 10 내지 120 초 동안 진행하는 것을 특징으로 하는 블랭킷 제조용 마스터 몰드 제조 방법.
  6. (S41) 제1항 내지 제5항 중 선택된 한 항에 따라 블랭킷 제조용 마스터 몰드를 준비하는 단계;
    (S42) 상기 마스터 몰드의 패턴 형성면의 표면에 이형성 화합물을 코팅하는 단계;
    (S43) 상기 이형 처리된 마스터 몰드의 패턴 형성면에 실란계 엘라스토머를 캐스팅하여 상기 마스터 몰드로부터 패턴이 전사된 패턴 블랭킷을 형성하는 단계; 및
    (S44) 상기 패턴 블랭킷을 상기 마스터 몰드로부터 분리시키는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 패턴 블랭킷 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (S41)단계에 따라 준비된 마스터 몰드의 패턴 형성면에 대해 플라즈마 세정 처리하는 단계를 더 추가하여 진행한 후, 상기 (S42)단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 패턴 블랭킷 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (S42)단계의 이형성 화합물은, 폴리다이메틸실록산인 것을 특징으로 하는 패턴 블랭킷 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 (S44)단계를 진행하기 전에,
    상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 PET 필름 지지체를 부착시키는 단계(S43a)를 더 추가하여 진행하는 것을 특징으로 하는 패턴 블랭킷 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 (S44)단계를 진행하기 전에,
    상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 점착층을 적층하는 단계(S43b1); 및
    상기 점착층 표면에 PET 필름 지지체를 부착시키는 단계(S43b2);를 더 추가하여 진행하는 것을 특징으로 하는 패턴 블랭킷 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면에 점착층을 적층하는 단계(S43b1)를 진행하기 전에, 상기 패턴 블랭킷의 패턴 형성면의 배면이 표면 활성화되도록 플라즈마 표면 처리하는 단계(S43b0);를 더 추가하여 진행하는 것을 특징으로 하는 패턴 블랭킷 제조 방법.
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