KR20100028330A - Fablicating method of cylinder having fine patterns - Google Patents

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KR20100028330A
KR20100028330A KR1020080087316A KR20080087316A KR20100028330A KR 20100028330 A KR20100028330 A KR 20100028330A KR 1020080087316 A KR1020080087316 A KR 1020080087316A KR 20080087316 A KR20080087316 A KR 20080087316A KR 20100028330 A KR20100028330 A KR 20100028330A
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fine pattern
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조정대
유종수
김동수
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한국기계연구원
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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a cylinder with fine patterns is provided to form the fine patterns on a roll-shaped base layer by exposing a photo-resist layer on a cylinder using a laser. CONSTITUTION: A photo-resist layer is formed on a cylinder(S102). While the photo-resist layer is formed on the cylinder, a photosensitive solution is applied on the cylinder. Laser is radiated on the photo-resist layer to perform an expose process for the photo-resist layer(S103). The photo-resist layer is removed(S105). Fine patterns are formed on the cylinder.

Description

미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법{FABLICATING METHOD OF CYLINDER HAVING FINE PATTERNS}The manufacturing method of the cylinder which has a fine pattern {FABLICATING METHOD OF CYLINDER HAVING FINE PATTERNS}

본 발명은 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감광액 또는 감광성 필름으로 형성된 포토 레지스트층의 레이저 노광을 이용한 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a cylinder having a fine pattern, and more particularly, to a method of manufacturing a cylinder having a fine pattern using laser exposure of a photoresist layer formed of a photosensitive liquid or a photosensitive film.

일반적으로 반도체 기판 등에 패턴을 형성하는 것은 리소그래피(lithography) 방법이 사용한다. 이와 같은 리소그래피 기술은 미세 회로 공정에 있어 가장 기본적인 기술로서 집적회로의 미세 패턴을 형성하는 기술로 빛을 이용한 포토 리소그래피, 전자빔을 이용한 전자빔 리소그래피, X-선을 이용한 X선 리소그래피 등으로 분류된다.In general, a lithography method is used to form a pattern on a semiconductor substrate. Such lithography technology is the most basic technology in the microcircuit process and is classified into photolithography using light, electron beam lithography using electron beam, X-ray lithography using X-ray, and the like.

포토 리소그래피 기술은 자외선을 노광원으로 이용하는 기술로서 표준적인 방법에서 패턴의 전사를 위해서 선택적으로 광을 투과시키는 포토 마스크의 사용이 불가결하다. 상기한 포토 리소그래피 공정은 크게 빛에 민감한 물질인 감광액을 기판 표면에 고르게 도포시키는 공정, 스텝퍼(stepper) 또는 정렬기(aligner)를 사용하여 회로패턴이 그려진 마스크(mask)에 빛을 통과시켜 감광액이 도포된 기판을 노광하는 공정, 그리고 노광 공정을 통하여 기판의 표면에서 빛을 받은 부분의 막을 현상(development)하는 공정 등으로 나누어 진다. Photolithography is a technique using ultraviolet light as an exposure source, and in a standard method, the use of a photo mask that selectively transmits light for transferring a pattern is indispensable. The photolithography process is a process of evenly applying a photosensitive liquid, which is a material sensitive to light, to the surface of a substrate, and passing the light through a mask on which a circuit pattern is drawn using a stepper or an aligner. It is divided into the process of exposing the apply | coated board | substrate, and the process of developing the film | membrane of the lighted part in the surface of a board | substrate through an exposure process.

이때, 종래에는 패턴 형성의 대상이 되는 기층이 모두 웨이퍼 또는 LCD 글래스 등과 같은 평면에 한정되었기 때문에, 노광장치들은 모두 비평면(non-planar) 상의 패터닝에 사용할 수 없었다. 즉, 원통형이나 구형과 같은 곡면 기층의 패터닝에는 어려움이 수반되었다.At this time, in the past, since the base layers to be patterned are all limited to a plane such as a wafer or an LCD glass, the exposure apparatuses cannot all be used for patterning on non-planar surfaces. In other words, the patterning of curved substrates such as cylinders and spheres was difficult.

그러나, 최근에 기술의 추세가 유연한(flexible) 기판에의 패터닝과 대량 생산을 위한 롤 투 롤(roll-to-roll) 연속 공정으로 나아가게 되었으므로, 미세한 제판 롤이 필수적인 요소가 되었고, 이로 인하여 곡면 기층의 패터닝 기술이 더욱 필요하게 되었다. However, the recent trend in technology has led to roll-to-roll continuous processes for patterning and mass production on flexible substrates, so that fine engraving rolls have become an essential element, which has resulted in a curved substrate. Patterning technology is needed more.

그런데, 일반적인 노광장치는 마스크와 기층간의 간격이 5cm 내외로 매우 작다. 따라서 직경이 5cm 이상의 기층을 노광 장치에 장착시킬 경우에는 기층의 회전이 불가능하다. 따라서, 실린더 표면 전체를 노광하는 것은 불가능하게 된다.However, in the general exposure apparatus, the distance between the mask and the base layer is very small, about 5 cm. Therefore, when the base layer having a diameter of 5 cm or more is mounted on the exposure apparatus, the base layer cannot be rotated. Therefore, it becomes impossible to expose the entire cylinder surface.

또한, 지름이 작은 실린더를 장착하더라도 실린더가 고정되어 있으면 자외선이 마스크를 통과하는 실린더의 일부분만 노광되고, 노광 시 자외선의 회절에 의해 패턴이 불균일하게 형성되는 문제가 있다.In addition, even when a cylinder with a small diameter is mounted, if a cylinder is fixed, only a part of the cylinder through which the ultraviolet light passes through the mask is exposed, and a pattern is unevenly formed by diffraction of the ultraviolet light during exposure.

이러한 문제를 해결하기 위해서 플렉서블한 필름 마스크를 실린더에 설치한 후, 노광하는 방법이 연구되고 있으나 필름 마스크의 경우에도 실린더와 필름 마스크 사이에 공간이 존재하여 빛의 회전 및 간섭으로 정교한 미세 패턴의 형성이 어려운 문제가 있다.In order to solve this problem, a method of exposing the flexible film mask to the cylinder and then exposing it has been studied. However, even in the case of the film mask, a space exists between the cylinder and the film mask to form a fine fine pattern due to rotation and interference of light. This is a difficult problem.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실린더의 표면에 미세한 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems as described above, an object of the present invention to provide a method for producing a cylinder having a fine pattern that can easily form a fine pattern on the surface of the cylinder.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법은 실린더에 포토 레지스트층(photo resist layer)을 형성하는 포토 레지스트층 형성 단계와, 레이저를 상기 포토 레지스트층에 조사하여 노광하는 포토 레지스트층 노광 단계와, 상기 포토 레지스트층에서 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분을 제거하는 포토 레지스트층 현상 단계, 및 상기 실린더에 미세 패턴을 형성하는 실린더 식각 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a cylinder having a fine pattern according to an embodiment of the present invention includes a photoresist layer forming step of forming a photoresist layer on a cylinder and a laser to the photoresist. A photoresist layer exposure step of exposing and irradiating the layer, a photoresist layer development step of removing the exposed or unexposed part of the photoresist layer, and a cylinder etching step of forming a fine pattern in the cylinder. .

상기 포토 레지스트층 형성 단계는 상기 실린더를 회전시키면서 상기 실린더에 감광액을 도포하는 단계를 할 수 있으며, 상기 포토 레지스트층 형성 단계는 포토 레지스트층이 형성된 실린더를 오븐(oven)에서 소프트 경화(soft-baking)하는 단계를 더 포함할 수 있다.The photoresist layer forming step may include applying a photoresist to the cylinder while rotating the cylinder, and the photoresist layer forming step may include soft-baking a cylinder on which a photoresist layer is formed in an oven. The method may further include).

상기 소프트 경화하는 단계는 상기 실린더를 회전시키면서 상기 포토 레지스트층을 경화시킬 수 있으며, 상기 포토 레지스트층 현상 단계는 노광된 상기 포토 레지스트층을 현상액이 담긴 수조에서 현상할 수 있다.The soft curing may harden the photoresist layer while rotating the cylinder, and the developing of the photoresist layer may develop the exposed photoresist layer in a bath containing a developer.

상기 실린더 식각 단계는 현상된 상기 포토 레지스트층을 오븐에서 하드 경 화하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 실린더는 몸체와 몸체의 외면에 형성된 식각층을 포함할 수 있다.The cylinder etching step may further include hardening the developed photoresist layer in an oven, and the cylinder may include an body and an etching layer formed on an outer surface of the body.

상기 실린더 식각 단계는 상기 실린더를 식각액이 담긴 수조에서 상기 식각층을 식각하여 상기 식각층에 패턴을 형성할 수 있으며, 상기 포토 레지스트층 형성 단계 이전에 플라즈마 또는 코로나를 이용하여 상기 실린더의 표면을 친수성으로 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.The cylinder etching step may form a pattern on the etching layer by etching the etching layer in the tank containing the etching liquid, the surface of the cylinder using a plasma or corona before the photoresist layer forming step It may further comprise the step of processing.

상기 포토 레지스트층 형성 단계는 감광성 필름(DFR; Dry Film Phtoresist)을 상기 실린더에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the photoresist layer may include attaching a photosensitive film (DFR) to the cylinder.

또한, 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법은 감광성 필름에 패턴을 형성하는 감광성 필름 패터닝 단계와, 상기 실린더에 상기 감광성 필름을 부착하는 단계와, 상기 감광성 필름을 이루는 포토 레지스트층에서 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분을 제거하는 포토 레지스트층 현상 단계, 및 상기 실린더에 패턴을 형성하는 실린더 식각 단계를 포함할 수 있다.In addition, a method of manufacturing a cylinder having a fine pattern according to the present invention includes a photosensitive film patterning step of forming a pattern on the photosensitive film, the step of attaching the photosensitive film to the cylinder, and exposure in the photoresist layer forming the photosensitive film A photoresist layer developing step of removing the exposed portion or the unexposed portion, and a cylinder etching step of forming a pattern on the cylinder.

또한, 상기 감광성 필름 패터닝 단계는 포토마스크를 설치한 상태에서 상기 감광성 필름을 노광할 수 있으며, 상기 감광성 필름 패터닝 단계는 상기 감광성 필름을 평면 상에서 상기 감광성 필름을 할 수 있다.In addition, the photosensitive film patterning step may expose the photosensitive film in a state in which a photomask is installed, the photosensitive film patterning step may be the photosensitive film on the plane of the photosensitive film.

또한, 본 발명에 따른 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법은 상기 감광성 필름에 부착된 보호막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a cylinder having a fine pattern according to the present invention may further include removing a protective film attached to the photosensitive film.

이와 같이 본 발명에 따르면 실린더에 감광액층 또는 감광성 필름층의 포토 레지스트층을 형성하고 레이저를 이용하여 포토 레지스트층을 노광하면, 롤 형상의 기층에 미세 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the photoresist layer of the photosensitive liquid layer or the photosensitive film layer is formed on the cylinder and the photoresist layer is exposed using a laser, a fine pattern can be easily formed on the roll-shaped base layer.

또한, 레이저를 이용하여 포토 레지스트층을 패터닝함으로서 빛의 회절이나 간섭에 의하여 패턴의 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, by patterning the photoresist layer using a laser, it is possible to prevent the accuracy of the pattern from being lowered due to diffraction or interference of light.

감광성 필름을 패터닝한 후, 실린더에 부착함으로써 실린더에 형성된 포토 레지스트층에 직접 패터닝하는 경우 보다 다양한 형상의 패턴을 실린더에 용이하게 형성할 수 있다.After patterning the photosensitive film, it is possible to easily form a pattern having a variety of shapes in the cylinder when directly patterning the photoresist layer formed on the cylinder by attaching to the cylinder.

감광성 필름으로 포토 레지스트층을 형성함으로써 균일한 두께의 포토 레지스트층을 용이하게 형성할 수 있으며, 평면 형상에서 포토 레지스트층에 패턴을 형성한 후, 이를 실린더에 부착하므로 곡면을 갖는 실린더에 더욱 정밀한 패턴을 형성할 수 있다.By forming a photoresist layer with a photosensitive film, a photoresist layer having a uniform thickness can be easily formed, and after forming a pattern on the photoresist layer in a planar shape, and attaching it to the cylinder, a more precise pattern on a curved cylinder Can be formed.

본 발명에 있어서 미세 패턴이라 함은 나노(nano) 또는 마이크로(micro) 크기를 갖는 미세 패턴을 말한다. 미세 패턴은 규칙적인 미세 패턴은 물론이고 불규칙적인 미세 패턴을 포함한다.In the present invention, the fine pattern refers to a fine pattern having a nano or micro size. Fine patterns include irregular fine patterns as well as regular fine patterns.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구 성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 패턴을 갖는 실린더 제조 방법의 순서도이다.1 is a flow chart of a cylinder manufacturing method having a fine pattern according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 미세 패턴을 갖는 실린더 제조 방법은 원통형 실린더를 준비하는 단계(S101)와 원통형 실린더에 포토 레지스트층을 형성하는 단계(S102)와 레이저를 이용하여 포토 레지스트층을 노광하는 단계(S103)와 포토 레지스트층을 현상하는 단계(S104), 및 실린더를 식각하는 단계(S105)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing a cylinder having a fine pattern according to the present embodiment includes preparing a cylindrical cylinder (S101), forming a photoresist layer on the cylindrical cylinder (S102), and using a laser. Exposing the resist layer (S103), developing the photoresist layer (S104), and etching the cylinder (S105).

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.2A to 2F are process diagrams for explaining a method for manufacturing a cylinder having a fine pattern according to the first embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2f를 참조하여 설명하면, 도 2a에 도시된 바와 같이 원통형상을 갖는 실린더(110)를 준비한다. 실린더(110)는 몸체(113)와 몸체(113)의 외면에 형성된 식각층(etch layer)(114)을 포함하며, 식각층(114)은 금(Au), 동(Cu), 크롬(Cr) 등으로 이루어진다. 실린더(114)의 몸체는 알루미늄(Al), 동(Cu) 등으로 이루어질 수 있는데, 이에 따라 실린더(110)는 이종 금속으로 형성된다.Referring to FIGS. 2A to 2F, a cylinder 110 having a cylindrical shape is prepared as shown in FIG. 2A. The cylinder 110 includes a body 113 and an etch layer 114 formed on the outer surface of the body 113, wherein the etch layer 114 includes gold (Au), copper (Cu), and chromium (Cr). ) And so on. The body of the cylinder 114 may be made of aluminum (Al), copper (Cu), and the like, whereby the cylinder 110 is formed of a dissimilar metal.

실린더(110)가 준비되면 아세톤 또는 알코올 등의 솔벤트류를 이용하여 실린더(110)의 표면을 세척한 후, 80℃ 내지 110℃에서 10분간 열처리한다. 열처리가 끝나면 플라즈마 또는 코로나를 이용하여 식각층(114)의 표면을 친수성으로 표면처리할 수 있다.When the cylinder 110 is prepared, after washing the surface of the cylinder 110 using a solvent such as acetone or alcohol, heat treatment for 10 minutes at 80 ℃ to 110 ℃. After the heat treatment, the surface of the etching layer 114 may be hydrophilically treated using plasma or corona.

본 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 표면처리하는데, 플라즈마를 상압 또 는 200mTorr 이하의 저압력으로 1분 내지 2분간 표면처리 한다. 이와 같이 식각층(114)의 표면을 친수성으로 처리하면 식각층(114)의 표면에 포토 레지스트를 용이하게 도포 및 접착할 수 있다.In this embodiment, the surface treatment is performed using plasma, and the plasma is surface treated at atmospheric pressure or at a low pressure of 200 mTorr or less for 1 minute to 2 minutes. When the surface of the etching layer 114 is treated as hydrophilic in this manner, the photoresist may be easily applied and adhered to the surface of the etching layer 114.

도 2b에 도시된 바와 같이 식각층(114) 상에 포토 레지스트층(120)을 도포한다. 용기(127)에 감광액(128)을 채우고 식각층(114)을 감광액(128)과 접촉시킨 상태에서 회전시켜서 감광액(128)을 식각층(114)에 도포하며 이때 닥터 블레이드(미도시) 등을 이용하여 감광액(128)을 긁어 내어 일정한 두께로 포토 레지스트층(120)을 형성한다. 이때, 저점도의 감광액(128)을 이용하여 식각층(114)의 표면에 도포하는 것이 미세패턴을 제작에 용이하며, 도포시 기포가 생기지 않도록 한다.As shown in FIG. 2B, the photoresist layer 120 is coated on the etching layer 114. Filling the container 127 with the photosensitive liquid 128 and rotating the etching layer 114 in contact with the photosensitive liquid 128 to apply the photosensitive liquid 128 to the etching layer 114. At this time, a doctor blade (not shown) or the like is applied. The photoresist 128 is scraped off to form the photoresist layer 120 at a constant thickness. In this case, applying to the surface of the etching layer 114 using the low-viscosity photosensitive liquid 128 is easy to manufacture a fine pattern, so that bubbles are not generated during application.

포토 레지스트층(120)이 형성되면 실린더(110)를 오븐에 넣어서 소프트 경화(soft baking)하여 포토 레지스트층(120)을 경화시키는데, 감광액의 종류에 따라 경화 조건은 다를 수 있으며, 본 실시 예에서는 80℃의 오븐에서 5분 내지 10분간 포토 레지스트층(120)을 경화시킨다. 이때 오븐 내 회전장치를 통해 실린더(110)를 회전시켜서 포토 레지스트층(120)이 균일하게 경화될 수 있도록 하며, 감광액이 흘러내리거나, 과도한 베이킹으로 포토 레지스트층(120)이 변형되는 것에 주의하여 소프트 경화를 실시한다.When the photoresist layer 120 is formed, the cylinder 110 is put into an oven and soft-cured to soften the photoresist layer 120. The curing conditions may vary depending on the type of photoresist liquid. The photoresist layer 120 is cured in an oven at 80 ° C. for 5 to 10 minutes. At this time, by rotating the cylinder 110 through a rotating apparatus in the oven so that the photoresist layer 120 can be uniformly cured, and note that the photoresist layer flows or the photoresist layer 120 is deformed due to excessive baking. Soft curing is performed.

상기한, 포토 레지스트층(120)은 다양한 방법으로 형성될 수 있는 바, 도 3a에 도시한 바와 같이 감광성 필름(DFR; Dry Film Photoresist)(150)을 실린더(110)에 부착함으로써 형성될 수도 있는다. 감광성 필름(150)은 일반적으로 포토 레지 스트층(152)과 보호막(154)으로 구성되는데, 도 3b에 도시한 바와 같이 실린더(110)에 감광성 필름(150)을 부착한 후, 보호막(154)을 제거하여 포토 레지스트층(152)이 실린더(110) 상에 부착되도록 한다.As described above, the photoresist layer 120 may be formed by various methods. The photoresist layer 120 may be formed by attaching a dry film photoresist (DFR) 150 to the cylinder 110 as illustrated in FIG. 3A. . The photosensitive film 150 is generally composed of a photoresist layer 152 and a protective film 154. After attaching the photosensitive film 150 to the cylinder 110 as shown in FIG. 3B, the protective film 154 Is removed so that the photoresist layer 152 is attached to the cylinder 110.

이와 같이 감광성 필름(150)을 이용하여 포토 레지스트층(152)을 형성하면 균일한 두께를 갖는 포토 레지스트층(152)을 용이하게 형성할 수 있다.As such, when the photoresist layer 152 is formed using the photosensitive film 150, the photoresist layer 152 having a uniform thickness may be easily formed.

포토 레지스트층(120)이 형성되면 도 2c에 도시된 바와 같이 레이저(170)를 이용하여 포토 레지스트층(120)을 노광한다. 이때, 실린더(110)를 회전시키면서 포토 레지스트층(120)을 노광하여 원하는 패턴(124)을 형성하는데, 패턴(124)은 마이크로(micro) 또는 나노(nano) 크기를 갖는 미세 패턴으로 이루어진다.When the photoresist layer 120 is formed, the photoresist layer 120 is exposed using the laser 170 as shown in FIG. 2C. At this time, while rotating the cylinder 110 to expose the photoresist layer 120 to form a desired pattern 124, the pattern 124 is made of a fine pattern having a micro (micro) or nano (nano) size.

도 2d에 도시된 바와 같이 패터닝된 실린더(110)를 현상액(135)이 담긴 수조(130)에 넣은 후, 실린더(110)를 흔들어서 포토 레지스트층에서 노광된 부분을 제거하여 홈으로 이루어진 패턴(125)을 형성한다. 이때 현상액은 AZ300 등 다양한 종류의 현상액이 적용될 수 있다.As shown in FIG. 2D, the patterned cylinder 110 is placed in the water tank 130 containing the developer 135, and then the cylinder 110 is shaken to remove the exposed portion from the photoresist layer. ). In this case, various types of developer, such as AZ300, may be applied to the developer.

본 실시예에서는 포토 레지스트층(120)이 포지티브(positive) 포토 레지스트로 이루어져 노광된 부분이 제거되는 것으로 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 포토 레지스트층이 네거티브(negative) 포토 레지스트로 이루어져 노광되지 않은 부분만 제거되고 노광된 부분이 잔류할 수도 있다.In the present exemplary embodiment, the photoresist layer 120 is made of a positive photoresist, and thus the exposed portion is removed. However, the present invention is not limited thereto, and the photoresist layer is made of negative photoresist. Only the unexposed portions may be removed and the exposed portions may remain.

포토 레지스트층(120)이 현상되면 포토 레지스트층(120)을 하드 경화(hard baking)하는데, 감광액의 종류에 따라 경화 조건은 다를 수 있으며, 본 실시 예에서는 오븐에 실린더(110)를 넣어서 100℃ 이상에서 5분간 베이킹하며, 실린더(110) 를 회전시켜서 포토 레지스트층(120)이 균일하게 베이킹되도록 한다.When the photoresist layer 120 is developed, the photoresist layer 120 may be hard baked. Curing conditions may vary depending on the type of photoresist. In this embodiment, the cylinder 110 is placed in an oven at 100 ° C. Baking for 5 minutes, the cylinder 110 is rotated so that the photoresist layer 120 is uniformly baked.

하드 경화가 완료되면 도 2e에 도시된 바와 같이 실린더(110)를 식각하는데, 식각액(145)이 담긴 수조(140)에 실린더(110)를 넣은 후, 실린더(110)를 흔들어서 식각액(145)에 노출된 실린더(110)가 잘 반응하도록 하여 실린더(110)를 식각한다. When hard curing is completed, as shown in FIG. 2E, the cylinder 110 is etched. After the cylinder 110 is placed in the water tank 140 containing the etchant 145, the cylinder 110 is shaken to the etchant 145. The exposed cylinder 110 reacts well to etch the cylinder 110.

본 실시예에서는 습식식각(wet etching) 방식으로 식각하는 것을 예로서 설명하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 건식식각 (dry etching) 방식으로 식각을 수행할 수도 있다.In the present embodiment, the etching by wet etching method is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and etching may be performed by dry etching.

식각은 식각층(114)에서 일어나는데, 본 실시예와 같이 실린더(110)를 이종금속을 형성하면, 실린더(110)의 표면에 미세 패턴(115)을 보다 용이하게 형성할 수 있다.Etching occurs in the etching layer 114. If the heterogeneous metal is formed in the cylinder 110 as in the present embodiment, the fine pattern 115 may be more easily formed on the surface of the cylinder 110.

본 실시예에서는 실린더(110)에 홈으로 이루어진 음각 패턴을 형성하는 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 양각 패턴으로 형성할 수도 있다. 이 경우, 포토 레지스트층(120)에서 노광되지 않은 부분만 제거하여 포토 레지스트층(120)에 돌기로 이루어진 패턴을 형성한 후, 실린더(110)을 식각하여 양각 패턴을 형성한다.In the present exemplary embodiment, an intaglio pattern made of grooves is formed in the cylinder 110, but the present invention is not limited thereto, and may be formed in an embossed pattern. In this case, only an unexposed portion of the photoresist layer 120 is removed to form a pattern made of protrusions in the photoresist layer 120, and then the cylinder 110 is etched to form an embossed pattern.

실린더(110)를 식각한 후에는 잔류하는 포토 레지스트층(120)을 플라즈마 등의 방법으로 제거하는데, 잔류하는 포토 레지스트층(120)이 제거되면 도 2f에 도시된 바와 같이 표면에 미세 패턴(115)이 형성된 실린더(110)를 얻을 수 있다.After etching the cylinder 110, the remaining photoresist layer 120 is removed by a plasma or the like method. When the remaining photoresist layer 120 is removed, a fine pattern 115 is formed on the surface as shown in FIG. 2F. Can be obtained.

이와 같이 본 실시예에 따르면 실린더(110)에 포토 레지스트층(120)을 형성하고 레이저(170)를 이용하여 포토 레지스트층(120)을 패터닝하면, 롤 형상의 실린 더(110)에 미세 패턴(115)을 용이하게 형성할 수 있다.As described above, when the photoresist layer 120 is formed on the cylinder 110 and the photoresist layer 120 is patterned using the laser 170, the fine pattern () may be formed on the roll-shaped cylinder 110. 115 can be easily formed.

또한, 레이저(170)를 이용하여 포토 레지스트층(120)을 패터닝함으로서 빛의 회절이나 간섭에 의하여 패턴(115)의 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, by patterning the photoresist layer 120 using the laser 170, it is possible to prevent the precision of the pattern 115 from being degraded due to diffraction or interference of light.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 패턴을 갖는 실린더 제작 방법의 순서도이다.Figure 4 is a flow chart of a cylinder manufacturing method having a fine pattern according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 미세 패턴을 갖는 실린더 제조 방법은 감광성 필름을 패터닝하는 단계(S201)와 상기 감광성 필름을 실린더에 부착하는 단계(S202)와 포토 레지스트층을 현상하는 단계(S203) 및 실린더를 식각하는 단계(S204)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the method of manufacturing a cylinder having a fine pattern according to the present embodiment includes patterning a photosensitive film (S201), attaching the photosensitive film to a cylinder (S202), and developing a photoresist layer. A step S203 and a step S204 of etching the cylinder are included.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 패턴을 실린더 제작 방법을 설명하기 위한 공정도이다.5A to 5F are process diagrams for explaining a method of manufacturing a cylinder with a fine pattern according to a second embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5f를 참조하여 설명하면, 도 5a에 도시된 바와 같이 포토 레지스트층(252)과 보호막(254)으로 이루어진 감광성 필름(250)을 준비하고, 감광성 필름(250) 위에 포토 마스크(220)를 설치한 상태에서 감광성 필름(250)을 향하여 자외선을 조사한다. 이때, 감광성 필름(250)은 평평한 바닥에 설치되며, 이에 따라 감광성 필름(250)은 평면 형상을 갖는다.Referring to FIGS. 5A to 5F, as shown in FIG. 5A, a photosensitive film 250 including a photoresist layer 252 and a protective film 254 is prepared, and a photo mask 220 is formed on the photosensitive film 250. ) Is irradiated with ultraviolet light toward the photosensitive film 250. At this time, the photosensitive film 250 is installed on a flat bottom, whereby the photosensitive film 250 has a planar shape.

이러한 자외선 노광 과정에서 감광성 필름(250)의 포토 레지스트층(252)에 마이크로 또는 나노 크기의 미세한 패턴(255)이 형성된다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 감광성 필름(250)은 실린더와 같은 곡면에도 노광될 수 있으며, 레이저 노광 등 다양한 방식으로 노광될 수 있다.In the ultraviolet exposure process, a micro or nano-sized fine pattern 255 is formed on the photoresist layer 252 of the photosensitive film 250. However, the present invention is not limited thereto, and the photosensitive film 250 may be exposed to a curved surface such as a cylinder, and may be exposed in various ways such as laser exposure.

이와 같이 평면 형상의 감광성 필름(250)을 패터닝하면 서브 마이크론(sub micron) 크기의 패턴까지 용이하게 형성할 수 있다.As such, when the planar photosensitive film 250 is patterned, a pattern having a sub micron size may be easily formed.

도 5b에 도시된 바와 같이 노광이 완료되면 감광성 필름(250)을 실린더(210)에 부착하는데, 포토 레지스트층(252)이 실린더(210) 표면에 접하도록 부착한다. 실린더(210)는 몸체(213)와 몸체(214)의 외면에 형성된 식각층(213)을 포함하며, 식각층은 금(Au), 동(Cu), 크롬(Cr) 등으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 5B, when the exposure is completed, the photosensitive film 250 is attached to the cylinder 210. The photoresist layer 252 is attached to contact the surface of the cylinder 210. The cylinder 210 may include an etching layer 213 formed on the outer surface of the body 213 and the body 214, and the etching layer may be formed of gold (Au), copper (Cu), chromium (Cr), or the like.

이때 식각층(214)의 표면을 친수성으로 처리하면 실린더(210)의 표면에 감광성 필름을 용이하게 접착할 수 있다.In this case, when the surface of the etching layer 214 is treated hydrophilicly, the photosensitive film may be easily adhered to the surface of the cylinder 210.

감광성 필름(250)이 부착되면, 도 5c에 도시된 바와 같이 보호막(254)을 포토 레지스트층(252)에서 분리하여 제거한다.When the photosensitive film 250 is attached, the protective film 254 is separated from the photoresist layer 252 and removed as shown in FIG. 5C.

도 5d에 도시된 바와 같이 보호막(254)이 제거되고 포토 레지스트층(252)만 형성된 실린더(210)를 현상액(232)이 담긴 수조(230)에 넣은 후, 실린더(210)를 충분히 흔들어서 포토 레지스트층(252)이 현상액과 충분히 접촉하도록 하여 노광된 포토 레지스트층을 제거하여 홈으로 이루어진 패턴(257)을 형성한다. 본 실시예에서는 포토 레지스트층(252)이 파지티브 포토 레지스트로 이루어져 노광된 부분이 제거되는 것으로 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 포토 레지스트층이 네거티브 포토 레지스트로 이루어져 노광되지 않은 부분만 제거되고 노광된 부분이 잔류할 수도 있다.As shown in FIG. 5D, after the protective film 254 is removed and only the photoresist layer 252 is formed, the cylinder 210 is placed in the water tank 230 containing the developer 232. The layer 252 is in sufficient contact with the developer to remove the exposed photoresist layer to form a pattern 257 of grooves. In the present exemplary embodiment, the photoresist layer 252 is formed of a positive photoresist to remove the exposed portion. However, the present invention is not limited thereto, and the photoresist layer 252 is made of negative photoresist. The removed and exposed portion may remain.

도 5e에 도시된 바와 같이 포토 레지스트층(252)이 현상되면 식각액(245)이 담긴 수조(240)에 실린더(210)를 넣은 후, 실린더(210)를 흔들어서 식각액(245)과 노출된 식각층(214)이 잘 반응하도록 하여 실린더(210)를 식각하여 패턴(215)을 형성한다. 이때, 패턴(215)은 식각층(214)에만 형성되는데, 실린더(210)의 외면에 식각액(245)과 잘 반응하는 식각층(214)을 형성하여 정밀하고 미세한 패턴(215)을 보다 용이하게 형성할 수 있다.As illustrated in FIG. 5E, when the photoresist layer 252 is developed, the cylinder 210 is placed in the water tank 240 containing the etchant 245, and the cylinder 210 is shaken to shake the etchant 245 and the exposed etching layer. The cylinder 210 is etched to form a pattern 215 by allowing the 214 to react well. In this case, the pattern 215 is formed only on the etching layer 214, and the etching layer 214 is formed on the outer surface of the cylinder 210 to react well with the etching solution 245, so that the fine and fine pattern 215 is more easily formed. Can be formed.

본 실시예에서는 실린더(210)에 홈으로 이루어진 음각 패턴이 형성된 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 양각 패턴을 형성할 수도 있다. 이 경우, 포토 레지스트층(252)에서 노광되지 않은 부분만 제거하여 포토 레지스트층(252)에 돌기로 이루어진 패턴을 형성한 후, 실린더(210)을 식각하여 양각 패턴을 형성한다.In the present exemplary embodiment, an intaglio pattern formed of a groove is formed in the cylinder 210, but the present invention is not limited thereto, and an embossed pattern may be formed. In this case, only an unexposed portion of the photoresist layer 252 is removed to form a pattern made of protrusions in the photoresist layer 252, and then the cylinder 210 is etched to form an embossed pattern.

실린더(210)가 식각되면 잔류하는 포토 레지스트층(252)을 플라즈마 처리 등의 방법으로 제거하여 도 5f에 도시된 바와 같이 표면에 미세한 패턴(215)이 형성된 실린더(210)를 얻을 수 있다.When the cylinder 210 is etched, the remaining photoresist layer 252 may be removed by a plasma treatment method to obtain a cylinder 210 having a fine pattern 215 formed on a surface thereof as shown in FIG. 5F.

이와 같이 본 실시예에 따르면 감광성 필름(250)을 패터닝한 후, 실린더(210)에 부착함으로써 실린더(210)에 형성된 포토 레지스트층(252)에 직접 패터닝하는 경우 보다 다양한 형상의 미세 패턴(215)을 실린더(210)에 용이하게 형성할 수 있다.As described above, according to the present exemplary embodiment, when the photosensitive film 250 is patterned and then directly attached to the photoresist layer 252 formed on the cylinder 210 by attaching to the cylinder 210, the fine patterns 215 having various shapes are more diverse. Can be easily formed in the cylinder 210.

감광성 필름(250)으로 포토 레지스트층(252)을 형성함으로써 균일한 두께의 포토 레지스트층(252)을 용이하게 형성할 수 있으며, 평면 형상에서 포토 레지스트층(252)에 패턴(255)을 형성하므로 실린더에 더욱 정밀한 패턴(215)을 형성할 수 있다.Since the photoresist layer 252 is formed of the photosensitive film 250, the photoresist layer 252 having a uniform thickness can be easily formed, and the pattern 255 is formed in the photoresist layer 252 in a planar shape. A more precise pattern 215 can be formed in the cylinder.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.In the above description of the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 미세 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method for forming a fine pattern according to a first embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제1실시예에 따른 미세 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 공정도이다.2A to 2F are process charts illustrating a method for forming a fine pattern according to a first embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 제1실시예의 변형예에 따른 미세 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 공정도이다.3A to 3B are flowcharts illustrating a method for forming a fine pattern according to a modification of the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 미세 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method for forming a fine pattern according to a second embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 제2실시예에 따른 미세 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 공정도이다.5A to 5F are flowcharts illustrating a method of forming a fine pattern according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110: 실린더 115: 패턴110: cylinder 115: pattern

120, 152: 포토 레지스트층 150: 감광성 필름120 and 152 photoresist layer 150 photosensitive film

154: 보호막 170: 레이저154: shield 170: laser

Claims (14)

실린더에 포토 레지스트층(photo resist layer)을 형성하는 포토 레지스트층 형성 단계;A photoresist layer forming step of forming a photoresist layer in the cylinder; 레이저를 상기 포토 레지스트층에 조사하여 노광하는 포토 레지스트층 노광 단계;A photoresist layer exposing step of exposing the laser to the photoresist layer for exposure; 상기 포토 레지스트층에서 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분을 제거하는 포토 레지스트층 현상 단계; 및A photoresist layer developing step of removing the exposed or unexposed portions of the photoresist layer; And 상기 실린더에 미세 패턴을 형성하는 실린더 식각 단계;A cylinder etching step of forming a fine pattern in the cylinder; 를 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.Method of producing a cylinder having a fine pattern comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토 레지스트층 형성 단계는 상기 실린더를 회전시키면서 상기 실린더에 감광액을 도포하는 단계를 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The forming of the photoresist layer may include applying a photoresist to the cylinder while rotating the cylinder. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 소프트 베이킹하는 단계는 상기 실린더를 오븐(oven)에서 소프트 경화(soft-baking)하는 단계를 더 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The soft baking may further include soft-baking the cylinder in an oven. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 소프트 경화하는 단계는 상기 실린더를 회전시키면서 상기 포토 레지스트층을 경화시키는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The soft curing step may have a fine pattern for curing the photoresist layer while rotating the cylinder. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토 레지스트층 현상 단계는 노광된 상기 포토 레지스트층을 현상액이 담긴 수조에서 현상하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.In the developing of the photoresist layer, a method of manufacturing a cylinder having a fine pattern in which the exposed photoresist layer is developed in a tank containing a developing solution. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실린더 식각 단계는 현상된 상기 포토 레지스트층을 오븐에서 하드 경화하는 단계를 더 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The cylinder etching step further comprises the step of hard curing the developed photoresist layer in an oven. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실린더는 몸체와 몸체의 외면에 형성된 식각층을 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The cylinder is a method of manufacturing a cylinder having a fine pattern including an etching layer formed on the body and the outer surface of the body. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 실린더 식각 단계는 상기 실린더를 식각액이 담긴 수조에서 상기 식각층을 식각하여 상기 식각층에 패턴을 형성하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The cylinder etching step of manufacturing a cylinder having a fine pattern to form a pattern on the etching layer by etching the etching layer in the tank containing the etching liquid to the cylinder. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토 레지스트층 형성 단계 이전에 플라즈마 또는 코로나를 이용하여 상기 실린더의 표면을 친수성으로 처리하는 단계를 더 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.And hydrophilically treating the surface of the cylinder using plasma or corona prior to forming the photoresist layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토 레지스트층 형성 단계는 감광성 필름(DFR; Dry Film Phtoresist)을 상기 실린더에 부착하는 단계를 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The method of forming a photoresist layer may include attaching a photosensitive film (DFR) to the cylinder. 감광성 필름에 패턴을 형성하는 감광성 필름 패터닝 단계;A photosensitive film patterning step of forming a pattern on the photosensitive film; 실린더에 상기 감광성 필름을 부착하는 단계;Attaching the photosensitive film to a cylinder; 상기 감광성 필름을 이루는 포토 레지스트층에서 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분을 제거하는 포토 레지스트층 현상 단계; 및A photoresist layer developing step of removing an exposed portion or an unexposed portion from the photoresist layer constituting the photosensitive film; And 상기 실린더에 패턴을 형성하는 실린더 식각 단계;A cylinder etching step of forming a pattern in the cylinder; 를 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.Method of producing a cylinder having a fine pattern comprising a. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 감광성 필름 패터닝 단계는 포토마스크를 설치한 상태에서 상기 감광성 필름을 노광하여 패터닝하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법In the photosensitive film patterning step, a method of manufacturing a cylinder having a fine pattern for exposing and patterning the photosensitive film in a state where a photomask is installed. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 감광성 필름 패터닝 단계는 상기 감광성 필름을 평면 상에서 상기 감광성 필름을 패터닝하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The photosensitive film patterning step is a method for producing a cylinder having a fine pattern for patterning the photosensitive film on the photosensitive film plane. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 감광성 필름에 부착된 보호막을 제거하는 단계를 더 포함하는 미세 패턴을 갖는 실린더의 제조 방법.The method of manufacturing a cylinder having a fine pattern further comprising the step of removing the protective film attached to the photosensitive film.
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