KR20120111288A - 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
본원은 나노 임프린팅과 포토 리소그래피를 동시에 이용하여 미세 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
Description
본원은 나노 임프린팅과 포토 리소그래피를 동시에 이용하여 미세 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
기존의 미세 패턴을 구현하는 방법에는 포토 리소그래피(photo lithography)와 소프트 리소그래피(soft lithography)로 크게 두 가지 방법으로 나눌 수 있다.
포토 리소그래피는 패턴형성용 포토레지스트(photoresist; PR)의 광학적 특성을 이용한 방법으로 마스크를 이용하여 부분적으로 패턴형성용 포토레지스트에 빛이 노광이 되어 빛을 받은 부분이 제거가 되는 양각(positive) 포토 리소그래피와 빛을 받지 않은 부분이 제거가 되는 음각(negative) 포토 리소그래피로 구분할 수 있다.
소프트 리소그래피 방법은 패터닝된 몰드에 자기조립단분자막(self-assembled monolayers; SAMs) 등을 코팅하여 기판에 전사시키는 미세접촉인쇄법 (micro-contact printing)과 패터닝된 몰드를 레진이 코팅된 기판에 압력을 가하여 패턴을 형성하는 임프린팅 방법(imprinting), 캐스트 몰딩(cast molding), 잉크젯 프린팅(ink-jet printing)등 다양한 방법이 있다.
패턴 사이즈가 점차 미세화가 되어가면서 100 nm 이하의 패턴에서는 포토 리소그래피의 경우 UV 파장이 단파장으로 바뀌어야 하며 소프트 리소그래피의 경우 몰드의 구현이 힘들다는 단점을 갖고 있다.
본원은, 패턴을 형성하고 있는 몰드와 포토 마스크를 적층하여 패턴형성용 레지스트가 코팅된 기판에 접촉시키고, UV로 경화하여 소프트 리소그래피의 장점과 포토 리소그래피의 장점을 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법을 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원의 일 측면은, 기판에 패턴형성용 레지스트를 도포하고; 일면에 제 1 패턴이 형성된 마스터 몰드를 상기 패턴형성용 레지스트의 상부에 접촉시키고; 상기 마스터 몰드를 가압하여 임프린트하고; 일면에 상기 제 1 패턴과 상이한 제 2 패턴이 형성된 포토 마스크를 통해서 상기 마스터 몰드 상에 UV를 조사하고; 및 상기 마스터 몰드 및 상기 포토 마스크를 상기 기판에서 분리하여 패턴형성용 레지스트를 현상하는 것: 을 포함하며, 상기 포토 마스크는 상기 임프린트의 전 또는 후에 상기 마스터 몰드에 접촉되는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다.
본원의 다른 측면은, 상기 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법에 의해 형성된 미세 패턴을 제공할 수 있다.
본원에 의하면, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법을 이용함으로써 마이크로 사이즈를 갖는 라인 패턴을 이용하여 나노 사이즈의 라인 패턴을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형태의 패턴을 형성할 수 있다.
도 1a 내지 도 1e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 다단 미세 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 격자무늬 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 다단 미세 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 다단 미세 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 격자무늬 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 다단 미세 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원의 일 측면은, 기판에 패턴형성용 레지스트를 도포하고; 일면에 제 1 패턴이 형성된 마스터 몰드를 상기 패턴형성용 레지스트의 상부에 접촉시키고; 상기 마스터 몰드를 가압하여 임프린트하고; 일면에 상기 제 1 패턴과 상이한 제 2 패턴이 형성된 포토 마스크를 통해서 상기 마스터 몰드 상에 UV를 조사하고; 및 상기 마스터 몰드 및 상기 포토 마스크를 상기 기판에서 분리하여 패턴형성용 레지스트를 현상하는 것:을 포함하며, 상기 포토 마스크는 상기 임프린트의 전 또는 후에 상기 마스터 몰드에 접촉되는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴은 상이한 것이되, 상기 마스터 몰드와 상기 포토 마스크의 접촉 시 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴 간에는 공유면이 존재하도록 접촉되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원에서 사용되는 용어 "공유면"은 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴이 겹쳐져 서로 공유되는 면을 의미하며, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴 간에 형성되는 상기 공유면은 상기 제 1 패턴의 적어도 일부분과 상기 제 2 패턴의 적어도 일부분이 겹쳐져 형성될 수 있다. 상기 공유면의 모양은 원하는 최종 미세 패턴의 형상에 따라 다양한 모양으로 조절될 수 있으며, 이러한 공유면의 모양은 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴의 상대적 위치를 조정함으로써 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 공유면은 정사각형, 직사각형 등의 다각형 모양을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원의 미세 패턴 형성 방법의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴의 공유면들에 의해 형성하고자 하는 최종 미세 패턴인 제 3 패턴이 형성될 수 있다.
다른 구현예에 있어서, 상기 패턴형성용 레지스트를 도포하는 것은, 스핀 코팅(spin coating), 슬릿 코팅(slit coating), 딥핑 코팅(dipping coating), 플로우 코팅(flow coating), 스프레이 코팅(spray coating), 액적 도포(droplet dispensing) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법을 사용하여 도포하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 패턴형성용 레지스트는 UV에 의해 경화되는 레지스트를 사용하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 패턴형성용 레지스트는 포지티브 패턴형성용 레지스트(positive photoresist), 네거티브 패턴형성용 레지스트(negative photoresist) 또는 광경화용 레진을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 광경화용 레진은 휘발성 용제를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 휘발성 용제는 비점(끓는점)이 200℃ 미만인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 마스터 몰드는 UV 투과가 가능한 고분자(polymer), 석영(quartz), 유리(glass), 사파이어(sapphire), 다이아몬드(diamond) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 고분자 마스터 몰드는 폴리-디메틸실록산(poly-dimethylsiloxane; PDMS), 폴리-메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 미세 패턴 형성 방법에 의해 형성된 미세 패턴은 다단 미세 패턴일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 미세 패턴 형성 방법에 의해 형성된 미세 패턴은 격자무늬 패턴일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 다른 측면은, 상기 본원에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법에 의해 형성된 미세 패턴을 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
도 1a에서, 기판(110)에 패턴형성용 레지스트(120)를 도포한다. 상기 기판(110)은, 예를 들어, 고분자(polymer), 석영(quartz), 유리(glass), 사파이어(sapphire), 다이아몬드(diamond), 금속(metal) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 기판을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 고분자 기판은, 예를 들어, 폴리-디메틸실록산(poly-dimethylsiloxane; PDMS), 폴리-메틸메타아크릴레이트(poly-methylmethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 패턴형성용 레지스트(120)는 UV에 의해 경화되는 레지스트를 사용하는 것으로서, 예를 들어, 포지티브 포토레지스트(positive photoresist), 네거티브 포토레지스트(negative photoresist) 또는 광경화용 레진으로 고분자 수지를 사용할 수 있다. UV에 의해 경화되는 레진은 반고화 상태를 만들기 위한 휘발성 용제를 포함할 수 있다. 상기 휘발성 용제는 수지를 용해하는 특성을 가진 것으로서 저분자량의 200℃ 미만의 비점(끓는점)을 가진 것을 사용할 수 있다. 본원에서는, 예를 들어, 150℃ 미만의 저비점 용제를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 아세톤, 초산에틸, 이소프로필 알코올, MEK(메틸에틸케톤), 톨루엔, 크실렌, 부틸알코올 등과 같은 휘발성 용제를 사용하여 광경화성 수지의 베이스가 되는 프리폴리머나 모노머를 용해 분산시켜 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 기판(110)에 상기 패턴형성용 레지스트(120)의 도포 방법은, 예를 들어, 스핀 코팅(spin coating), 슬릿 코팅(slit coating), 딥핑 코팅(dipping coating), 플로우 코팅(flow coating), 스프레이 코팅(spray coating), 액적 도포(droplet dispensing) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 여러 가지 방법이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1b에서, 일면에 패턴이 형성된 마스터 몰드(130)를 상기 패턴형성용 레지스트(120)의 상부에 접촉시킨다. 상기 마스터 몰드(130)는 UV 투과가 가능한 고분자(polymer), 석영(quartz), 유리(glass), 사파이어(sapphire), 다이아몬드(diamond) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1c에서, 패턴형성용 레지스트(120)가 도포되어 있는 상기 기판(110)과 상기 마스터 몰드(130)를 가압하여 임프린트한다. 일 실시예에 있어서, 상기 마스터 몰드(130)를 가압할 때 상기 기판(110) 상에 상기 패턴형성용 레지스트(120)의 잔막이 남지 않은 상태에서 가압할 수 있다.
도 1d에서, 상기 기판(110) 상에 포토 마스크(140)를 접촉하여 UV를 조사하여 상기 기판(110)에 도포된 패턴형성용 레지스트(120)를 노광(exposure)한다. 이 때 사용하는 포토 마스크(140)는 투과영역과 차단영역(141)으로 구성되며, 투과영역을 통과한 빛은 패턴형성용 레지스트를 화학적으로 변화시킨다. 상기 패턴형성용 레지스트의 화학적 변화는 패턴형성용 레지스트의 종류에 따라 달라지는데, 예를 들어, 포지티브 포토레지스트는 빛을 받은 부분이 현상액(developer)에 의하여 용해되는 성질로 변화되며, 네거티브 포토레지스트는 반대로 빛을 받은 부분이 현상액에 용해되지 않는 성질로 변화된다.
구체적으로, 도 1d에서는, 마스터 몰드(130)의 일면(도 1d에서는, 패턴형성용 레지스트(120)가 도포된 방향의 일면을 나타냄)에 패턴(이하, '제 1 패턴' 이라고 함)을 형성하는 요철부가 형성된 것을 나타내었다. 또한, 상기 포토 마스크(140)의 일면(도 1d에서는, 마스터 몰드(130) 방향의 일면을 나타냄)에 패턴(이하, '제 2 패턴' 이라고 함)을 형성하는 요철부가 형성된 것을 나타내었다. 이때, 상기에서 서술한 바와 같이, 포토 마스크(140)를 통해 마스터 몰드(130)에 UV를 조사하여 현상하는 경우, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴에 의해 패턴형성용 레지스트(120)가 남아 제 3 패턴이 형성된다. 이와 같은 경우, 도 1e에서 도시된 바와 같이, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴의 공유면들에 의해 상기 제 3 패턴이 형성될 수 있다.
도 1e에서는, 패턴형성용 레지스트(120)로서 포지티브 포토레지스트를 사용한 경우로서, 상기 포토 마스크(140) 및 마스터 몰드(130)을 상기 기판(110)에서 분리한 후, 현상액을 이용하여 현상(develope)한다. 상기 패턴형성용 레지스트(120)의 UV에 의해 노광된 영역은 현상액에 의해 용해되어 제거되고, 패턴형성용 레지스트(120)의 노광되지 않은 영역이 남아 도 1e에 도시된 바와 같이, 미세한 수십 나노 패턴이 형성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 다단 미세 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다. 이때, 도 2a 내지 도 2c에서 설명한 본원의 일 실시예에서는, 기판(210) 상에 패턴형성용 레지스트(220)의 코팅 시, 패턴형성용 레지스트(220)를 마스터 몰드(230)로 가압할 때 패턴형성용 레지스트(220)의 잔막이 남을 수 있을 정도의 충분한 두께로 상기 패턴형성용 레지스트(220)를 코팅하는 것이 가능하다. 이때, 충분한 두께로 코팅된 상기 패턴형성용 레지스트(220)의 잔막에 의해 다단 패턴 형성이 용이해질 수 있다.
도 2d에서, 포토 마스크(240)를 이동시켜 접촉하여 UV를 조사하여 상기 기판(210)에 도포된 패턴형성용 레지스트(220)를 노광한다.
구체적으로, 도 2d에서는, 마스터 몰드(230)의 일면(도 2d에서는, 패턴형성용 레지스트(220)가 도포된 방향의 일면을 나타냄)에 패턴(이하, '제 1 패턴' 이라고 함)을 형성하는 요철부가 형성된 것을 나타내었다. 또한, 상기 포토 마스크(240)의 일면(도 2d에서는, 마스터 몰드(230) 방향의 일면을 나타냄)에 패턴(이하, '제 2 패턴' 이라고 함)을 형성하는 요철부가 형성된 것을 나타내었다. 이때, 상기에서 서술한 바와 같이, 포토 마스크(240)를 통해 마스터 몰드(230)에 UV를 조사하여 현상하는 경우, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴에 의해 패턴형성용 레지스트(220)가 남아 제 3 패턴이 형성된다. 이와 같은 경우, 도 2e에서 도시된 바와 같이, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴의 공유면들에 의해 상기 제 3 패턴이 형성될 수 있다.
도 2e에는, 패턴형성용 레지스트(220)로서 포지티브 포토레지스트를 사용한 경우로서, 상기 포토 마스크(240)를 상기 기판(210)에서 분리하여 현상액을 이용하여 현상한다. 상기 패턴형성용 레지스트(220)의 UV에 의해 노광된 영역은 현상액에 의해 용해되어 제거되고, 상기 패턴형성용 레지스트(220)의 노광되지 않은 영역이 남아 도 2e에 도시된 바와 같이, 다단 패턴이 형성될 수 있다.
도 3a 내지 도 3e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 격자무늬 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다. 도 3a 내지 도 3c의 일 실시예에서는, 기판(310) 상에 코팅된 패턴형성용 레지스트(320)를 마스터 몰드(330)로 가압할 때 상기 기판(310) 상에 상기 패턴형성용 레지스트(.20)의 잔막이 남지 않은 상태에서 가압한 후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 마스터 몰드(330) 상에 포토 마스크(340)를 도 1d에서의 포토 마스크(140) 방향에서 90˚ 회전시켜 접촉시킨 후 UV를 조사하여 상기 기판(310)에 도포된 패턴형성용 레지스트(320)를 노광한다.
구체적으로, 도 3d에서는, 마스터 몰드(330)의 일면(도 3d에서는, 패턴형성용 레지스트(320)가 도포된 방향의 일면을 나타냄)에 패턴(이하, '제 1 패턴' 이라고 함)을 형성하는 요철부가 형성된 것을 나타내었다. 또한, 상기 포토 마스크(340)의 일면(도 3d에서는, 마스터 몰드(330) 방향의 일면을 나타냄)에 패턴(이하, '제 2 패턴' 이라고 함)을 형성하는 요철부가 형성된 것을 나타내었다. 이때, 상기에서 서술한 바와 같이, 포토 마스크(340)를 통해 마스터 몰드(330)에 UV를 조사하여 현상하는 경우, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴에 의해 패턴형성용 레지스트(320)가 남아 형성하고자 하는 최종 미세 패턴인 제 3 패턴이 형성된다. 이와 같은 경우, 도 3e에서 도시된 바와 같이, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴의 공유면들에 의해 상기 제 3 패턴이 형성될 수 있다.
도 3e에는, 패턴형성용 레지스트(320)로서 포지티브 포토레지스트를 사용한 경우로서, 상기 포토 마스크(340)를 상기 기판(310)에서 분리하여 현상액을 이용하여 현상하면 상기 패턴형성용 레지스트(320)의 UV에 의해 노광된 영역은 현상액에 의해 용해되어 제거되고, 상기 패턴형성용 레지스트(320)의 노광되지 않은 영역이 남아 도 3e에 도시된 바와 같이, 격자무늬 패턴이 형성될 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 본원의 일 실시예에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 다단 미세 패턴 형성 방법을 설명하는 공정도이다. 도 4a 내지 도 4c의 본원의 일 실시예에서는, 기판(410) 상에 패턴형성용 레지스트(420)의 코팅 시, 패턴형성용 레지스트(420)를 마스터 몰드(430)로 가압할 때 패턴형성용 레지스트(420)의 잔막이 남을 수 있을 정도의 충분한 두께로 상기 패턴형성용 레지스트(420)를 코팅하는 것이 가능하다. 이때, 충분한 두께로 코팅된 상기 패턴형성용 레지스트(420)의 잔막에 의해 다단 패턴 형성이 용이해질 수 있다.
도 4d에서, 상기 마스터 몰드(430) 상에 포토 마스크(440)를 도 1d에서의 포토 마스크(140) 방향에서 90˚ 회전시켜 접촉하여 UV를 조사하여 상기 기판(410)에 도포된 패턴형성용 레지스트(420)를 노광한다.
구체적으로, 도 4d에서는, 마스터 몰드(430)의 일면(도 4d에서는, 패턴형성용 레지스트(420)가 도포된 방향의 일면을 나타냄)에 패턴(이하, '제 1 패턴' 이라고 함)을 형성하는 요철부가 형성된 것을 나타내었다. 또한, 상기 포토 마스크(440)의 일면(도 4d에서는, 마스터 몰드(430) 방향의 일면을 나타냄)에 패턴(이하, '제 2 패턴' 이라고 함)을 형성하는 요철부가 형성된 것을 나타내었다. 이때, 상기에서 서술한 바와 같이, 포토 마스크(440)를 통해 마스터 몰드(430)에 UV를 조사하여 현상하는 경우, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴에 의해 패턴형성용 레지스트(420)가 남아 형성하고자 하는 최종 미세 패턴인 제 3 패턴이 형성된다. 이와 같은 경우, 도 4e에서 도시된 바와 같이, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴의 공유면들에 의해 상기 제 3 패턴이 형성될 수 있다.
도 4e에는, 상기 패턴형성용 레지스트(420)로서 포지티브 포토레지스트를 사용한 경우로서, 상기 포토 마스크(440)를 상기 기판(410)에서 분리하여 현상액을 이용하여 현상하면, 상기 패턴형성용 레지스트(420)의 UV에 의해 노광된 영역은 현상액에 의해 제거되고, 패턴형성용 레지스트(420)의 노광되지 않은 영역이 남아 도 4e에 도시된 바와 같이, 다단 패턴이 형성될 수 있다.
본원에 따른 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 다단 미세 패턴 형성 방법을 이용하면 마이크로 사이즈를 갖는 라인 패턴을 이용하여 나노 사이즈의 라인 패턴을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 복잡한 공정을 여러 번 거치지 않고, 간단하게 다단 형태의 패턴 및 다양한 형태의 패턴을 형성할 수 있다.
이상, 실시예를 들어 본원을 상세하게 설명하였으나, 본원은 상기 구현예 및 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본원의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다.
110, 210, 310, 410: 기판
120, 220, 320, 420: 패턴형성용 레지스트
130, 230, 330, 430: 마스터 몰드
140, 240, 340, 440: 포토 마스크
141, 241, 341, 441: 차단영역
120, 220, 320, 420: 패턴형성용 레지스트
130, 230, 330, 430: 마스터 몰드
140, 240, 340, 440: 포토 마스크
141, 241, 341, 441: 차단영역
Claims (12)
- 기판에 패턴형성용 레지스트를 도포하고;
일면에 제 1 패턴이 형성된 마스터 몰드를 상기 패턴형성용 레지스트의 상부에 접촉시키고;
상기 마스터 몰드를 가압하여 임프린트하고;
일면에 상기 제 1 패턴과 상이한 제 2 패턴이 형성된 포토 마스크를 통해서 상기 마스터 몰드 상에 UV를 조사하고; 및
상기 마스터 몰드 및 상기 포토 마스크를 상기 기판에서 분리하여 패턴형성용 레지스트를 현상하는 것:
을 포함하며,
상기 포토 마스크는 상기 임프린트의 전 또는 후에 상기 마스터 몰드에 접촉되는 것인,
나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴은 상이한 것이되, 상기 마스터 몰드와 상기 포토 마스크의 접촉 시 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴 간에는 공유면이 존재하도록 접촉되는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 패턴형성용 레지스트를 도포하는 것은, 스핀 코팅(spin coating), 슬릿 코팅(slit coating), 딥핑 코팅(dipping coating), 플로우 코팅(flow coating), 스프레이 코팅(spray coating), 액적 도포(droplet dispensing) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법을 사용하여 도포하는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 패턴형성용 레지스트는 UV에 의해 경화되는 레지스트를 사용하는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 패턴형성용 레지스트는 포지티브 포토레지스트(positive photoresist), 네거티브 포토레지스트(negative photoresist) 또는 광경화용 레진를 포함하는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 광경화용 레진은 휘발성 용제를 포함하는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 휘발성 용제는 비점(끓는점)이 200℃ 미만인 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 마스터 몰드는 UV 투과가 가능한 고분자(polymer), 석영(quartz), 유리(glass), 사파이어(sapphire), 다이아몬드(diamond) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 고분자 마스터 몰드는 폴리-디메틸실록산(poly-dimethylsiloxane; PDMS), 폴리-메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴은 다단 미세 패턴의 형태로 형성되는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 미세 패턴은 격자무늬 패턴의 형태로 형성되는 것인, 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 형성된 미세 패턴.
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|---|---|---|---|
| KR1020110029693A KR20120111288A (ko) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법 |
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| KR1020110029693A KR20120111288A (ko) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | 나노 임프린트용 몰드와 포토 마스크를 동시에 이용한 미세 패턴 형성 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120111288A true KR20120111288A (ko) | 2012-10-10 |
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ID=47282007
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2011
- 2011-03-31 KR KR1020110029693A patent/KR20120111288A/ko not_active Application Discontinuation
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