KR20120119517A - Method to manufacture metal master mold and master mold made by the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고종횡비를 요구하는 보안필름 등을 제조하는데 이용되는 금속 마스터 몰드의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 마스터 몰드에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method of a metal master mold used for producing a security film or the like requiring a high aspect ratio, and a master mold produced by the manufacturing method.
일반적으로 임프린트 장비에 사용되는 몰드는, 포토레지스트와 같은 약액을 기판에 코팅한 후 포토 마스크를 이용하여 노광하고, 비노광 부분을 현상액으로 용해시켜 제거하는 공정을 통해 제조한다. In general, a mold used in an imprint apparatus is manufactured through a process of coating a chemical solution such as a photoresist on a substrate and then exposing it using a photo mask, and dissolving and removing the non-exposed portion with a developer.
이러한 기존의 몰드의 제조 방법은, 감광성 격벽의 하부까지 감광이 어렵기 때문에 고종횡비를 요구하는 보안필름 등을 제조할 때 필요한 수백 마이크로미터 이상 높이의 격벽을 만들기 어려운 문제점이 있다.The existing method of manufacturing a mold has a problem that it is difficult to make a barrier having a height of several hundred micrometers or more necessary when manufacturing a security film or the like requiring a high aspect ratio because it is difficult to photosensitize to the lower portion of the photosensitive barrier.
특히, 고종횡비를 요구하는 보안필름 등을 기존의 임프린트 방식으로 제작할 때, 포토레지스트 몰드 특성상 패턴의 뜯김 현상, 눌림 현상이 발생하고 최소 선폭 및 최대 높이 구현이 어려운 문제점이 있다.In particular, when manufacturing a security film or the like that requires a high aspect ratio by the conventional imprint method, there is a problem in that the tearing of the pattern, the pressing phenomenon occurs due to the characteristics of the photoresist mold, and it is difficult to implement the minimum line width and the maximum height.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 고종횡비 패턴에 대응이 가능하고 고종횡비를 요구하는 보안필름 등을 제조할 때 대량 생산이 가능하게 하고 상품성을 향상시키는 금속 마스터 몰드 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 마스터 몰드를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, the object of the present invention is to be able to cope with the high aspect ratio pattern, mass production is possible when manufacturing a security film and the like that requires high aspect ratio and commercial properties The present invention provides a method for producing a metal master mold to be improved and a master mold produced by the method.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 기판에 시드메탈층을 증착하는 단계, 상기 시드메탈층을 증착하는 단계 후에 웨이퍼를 상기 시드메탈층에 본딩하는 단계, 상기 시드메탈층에 웨이퍼를 본딩하는 단계 후에 포토 마스크를 이용하여 상기 웨이퍼를 노광하는 단계, 상기 웨이퍼를 노광하는 단계 후에 상기 웨이퍼의 노광 부분을 제거하는 에칭 단계, 상기 에칭단계 후에 상기 웨이퍼가 제거된 부분에 전해 도금으로 금속 패턴부를 형성하는 단계, 그리고 상기 금속 패턴부를 형성하는 단계 후에 상기 웨이퍼의 나머지 부분을 제거하는 스트립 단계를 포함하는 금속 마스터 몰드 제조방법을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention, the step of depositing a seed metal layer on a substrate, after the step of depositing the seed metal layer, bonding a wafer to the seed metal layer, the seed metal layer Exposing the wafer using a photo mask after bonding the wafer to the wafer, etching to remove the exposed portion of the wafer after exposing the wafer, and electroplating the portion from which the wafer is removed after the etching step Forming a metal pattern portion, and stripping the remaining portion of the wafer after forming the metal pattern portion.
또한, 본 발명은 기판에 시드메탈층을 증착하는 단계, 상기 시드메탈층을 증착하는 단계 후에 감광성 유리기판을 상기 시드메탈층에 본딩하는 단계, 상기 시드메탈층에 감광성 유리기판을 본딩하는 단계 후에 포토 마스크를 이용하여 상기 감광성 유리기판을 자외선으로 노광하는 단계, 상기 감광성 유리기판을 노광하는 단계 후에 상기 감광성 유리기판을 열처리하는 단계, 상기 감광성 유리기판을 열처리하는 단계 후에 상기 감광성 유리기판을 케미칼 에칭하여 노광부분을 제거하는 에칭단계, 상기 에칭단계 후에 상기 감광성 유리기판이 제거된 부분에 전해 도금으로 금속 패턴부를 형성하는 단계, 그리고 상기 금속 패턴부를 형성하는 단계 후에 상기 감광성 유리기판의 나머지 부분을 제거하는 스트립 단계를 포함하는 금속 마스터 몰드 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention after the step of depositing a seed metal layer on the substrate, after the step of depositing the seed metal layer, bonding a photosensitive glass substrate to the seed metal layer, after bonding the photosensitive glass substrate to the seed metal layer Chemically etching the photosensitive glass substrate after exposing the photosensitive glass substrate to ultraviolet light using a photomask, heat treating the photosensitive glass substrate after exposing the photosensitive glass substrate, and heat treating the photosensitive glass substrate. Etching to remove the exposed portion, forming the metal pattern portion by electroplating on the portion where the photosensitive glass substrate is removed after the etching step, and removing the remaining portion of the photosensitive glass substrate after forming the metal pattern portion. Metal master mold manufacturing method comprising a stripping step Provided.
상기 시드메탈층을 증착하는 단계는 티타늄텅스텐(TiW)으로 이루어지는 베이스층을 400-600Å 두께로 증착시킨 후 상기 베이스층의 상부에 금(Au)으로 이루어지는 금증착층을 1900-2100Å 두께로 증착시키는 것이 바람직하다.The seed metal layer may be deposited by depositing a base layer made of titanium tungsten (TiW) with a thickness of 400-600 μs and then depositing a gold deposition layer made of gold (Au) on the base layer with a thickness of 1900-2100 μs. It is preferable.
상기 웨이퍼는 실리콘으로 이루어지며, 두께가 165-185㎛ 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.The wafer is made of silicon, the thickness is preferably in the range of 165-185㎛.
상기 에칭단계는 반응성 이온 에칭에 의한 드라이 에칭으로 이루어지는 것이 바람직하다.The etching step is preferably made of dry etching by reactive ion etching.
이와 같은 본 발명은 고종횡비 패턴에 대응이 가능하여 고종횡비를 요구하는 보안필름을 용이하게 제작할 수 있으며, 불량을 줄이고 생산성을 향상시키는 효과가 있다. Such a present invention can cope with a high aspect ratio pattern can easily produce a security film that requires a high aspect ratio, there is an effect of reducing defects and improving productivity.
또한, 본 발명은 감광성 유리기판을 이용하여 제조하는 방법은 대면적 마스터 몰드를 구현할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the present invention has a method of manufacturing a large area master mold using a photosensitive glass substrate.
도 1은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 기판에 시드메탈을 증착하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 웨이퍼를 기판에 본딩하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 웨이퍼에 포토공정을 수행하는 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 웨이퍼를 에칭하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 웨이퍼의 에칭된 부분에 금속 패턴을 증착하는 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 웨이퍼의 스트립 공정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의해 마스터 몰드가 완성된 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예로 감광성 유기기판을 기판에 본딩하는 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예로 감광성 유리기판을 노광하는 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예로 노광된 감광성 유리기판에 열처리를 가하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예로 감광성 유리기판을 에칭하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예로 금속패턴부를 전해도금으로 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예로 감광성 유리기판을 제거하는 과정을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a process of depositing seed metal on a substrate to explain a first embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a process of bonding a wafer to a substrate in order to explain the first embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of performing a photo process on a wafer to explain the first embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an example of etching a wafer in order to explain the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of depositing a metal pattern on an etched portion of a wafer to explain the first embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a diagram for explaining the stripping process of the wafer of the first embodiment of the present invention.
7 is a view showing an example in which the master mold is completed according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a plan view of Fig. 7. Fig.
9 is a view showing an example of bonding a photosensitive organic substrate to a substrate according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view showing an example of exposing a photosensitive glass substrate according to a second embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining a process of applying heat treatment to the photosensitive glass substrate exposed in the second embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining a process of etching the photosensitive glass substrate according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view illustrating a process of forming a metal pattern part by electroplating according to a second embodiment of the present invention.
14 is a view for explaining a process of removing the photosensitive glass substrate according to the second embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION 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. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 마스터 몰드의 금속 패턴을 형성하는 방법을 순서대로 도시하고 있다.1 to 7 show a method of forming a metal pattern of a master mold in order to explain the first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 실시예의 금속 마스터 몰드 제조방법은, 기판(1)에 시드메탈층(3, Seed metal layer)을 증착하는 단계, 웨이퍼(5)를 기판(1)에 본딩하는 단계, 웨이퍼(5)를 노광하는 단계, 웨이퍼(5)를 에칭하는 단계, 금속 패턴부(7)를 도금하는 단계, 웨이퍼(5)의 나머지 부분을 제거하는 단계를 포함한다.In the method of manufacturing a metal master mold according to the first embodiment of the present invention, the method includes depositing a
기판(1)에 시드메탈층(3)을 증착하는 단계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판(1)이 글라스(Glass) 등으로 이루어질 수 있으며, 이러한 기판(1)의 상부에 티타늄텅스텐(TiW)으로 이루어지는 베이스층(9)을 400-600Å 두께로 증착시킨다. 그리고 베이스층(9)의 상부에 금(Au)을 1900-2100Å 두께로 금증착층(11)을 증착시킨다. 기판(1)은 약 0.7mm 정도의 두께를 가지는 것이 바람직하다.Depositing the
그리고 시드메탈층(3)을 증착한 후 웨이퍼(5)를 시드메탈층(3)에 본딩한다(도 2에 도시하고 있음). 이때 웨이퍼(5)는 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 두께가 165-185㎛ 범위로 이루어질 수 있다.After the
그리고 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 에칭을 위한 포토공정을 수행한다. 즉, 시드메탈층(3)에 웨이퍼(5)를 본딩하는 단계 후에 포토 마스크(13)를 이용하여 웨이퍼(5)를 노광한다.3, a photo process for etching is performed. That is, after bonding the
계속해서 웨이퍼(5)를 노광한 후에 웨이퍼(5)의 노광 부분을 에칭 공정을 통해 제거한다. 이러한 에칭 공정은 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching)에 의한 드라이 에칭으로 이루어지는 것이 바람직하다(도 4에 도시하고 있음).Subsequently, after exposing the
그리고 에칭 단계 후에 웨이퍼(5)가 제거된 부분에 전해 도금으로 금속 패턴부(7)를 형성한다(도 5에 도시하고 있음).After the etching step, the
금속패턴부(7)는 일예시로 니켈 및 코발트 계열을 금속 계열이 적용될 수 있다. As an example, the
그리고 금속 패턴부(7)를 전해 도금으로 증착한 단계 후에 웨이퍼(5)의 나머지 부분을 제거하는 스트립 단계를 수행한다(도 6에 도시하고 있음).After the step of depositing the
그러면 도 7에 도시하고 있는 바와 같이 금속 패턴부(7)만 남는다. 도 8은 도 7의 평면도로 마스터 몰드가 완성된 모양이다. 가운데 사각박스 부분이 양각으로 이루어진 금속 패턴부(7)이다.Then, only the
이러한 금속패턴부(7)는 경도가 우수하고, 직진성이 좋으며 산화가 잘 이루어지지 않으면서 금속패턴부(7)의 가로에 대해 세로의 길이가 현저하게 긴 고종횡비를 실현할 수 있다. Such a
도 9 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예는 상술한 제1 실시예와 비교하여 다른 점 만을 설명하고 상술한 제1 실시예와 동일한 부분은 상술한 제1 실시예의 설명으로 대치하기로 한다.9 to 13 are views for explaining a second embodiment of the present invention. The second embodiment of the present invention describes only the differences from the above-described first embodiment, and the same parts as the above-described first embodiment will be replaced by the description of the first embodiment.
본 발명의 제2 실시예의 금속 마스터 몰드 제조방법은, 기판(1)에 시드메탈층(3, Seed metal layer)을 증착하는 단계, 감광성 유리기판 (15)를 기판(1)에 본딩하는 단계, 감광성 유리기판(15)을 노광하는 단계, 감광성 유리기판 (15)를 열처리하는 단계, 감광성 유리기판(15)을 에칭하는 단계, 금속 패턴부(7)를 도금하는 단계, 그리고 감광성 유리기판(15)의 나머지 부분을 제거하는 단계를 포함한다.In the method of manufacturing a metal master mold according to the second embodiment of the present invention, the method includes depositing a
기판(1)에 시드메탈층(3)을 증착하는 단계는 상술한 제1 실시예와 동일하므로 그 설명으로 대치하기로 한다. The step of depositing the
그리고 시드메탈층(3)을 증착한 후에 감광성 유리기판(15)을 시드메탈층(3)에 본딩한다(도 9에 도시하고 있음).After the
계속해서 시드메탈층(3)에 감광성 유리기판(15)을 본딩한 후에 포토 마스크(13)를 이용하여 감광성 유리기판(15)을 자외선으로 노광한다(도 10에 도시하고 있음). 감광성 유리기판(15)의 노광이 진행된 부분은 세라믹화가 되어 감광성 유리기판의 조성이 바뀌면서 식각을 통해 조성이 바뀐 부분이 쉽게 제거될 수 있다.Subsequently, after bonding the
그리고 감광성 유리기판(15)을 포토마스크(13)의 패턴에 따라 노광을 한 후 감광성 유리기판(15)을 열처리한다(도 11에 도시하고 있음).Then, the
그리고 감광성 유리기판(15)을 열처리한 후 감광성 유리기판(15)을 케미칼 에칭한다(도 12에 도시하고 있음). 그러면 패턴에 따라 노광된 부분이 제거되어 일정한 패턴을 형성한다. 계속해서 에칭단계 후에 감광성 유리기판(15)이 제거된 부분에 전해 도금으로 금속 패턴부(7)를 형성한다(도 13에 도시하고 있음). After the heat treatment of the
그리고 금속 패턴부(7)를 형성하는 단계 후에 감광성 유리기판(15)의 나머지 부분을 제거한다(도 14에 도시하고 있음). 이와 같이 감광성 유리기판(15)의 나머지 부분을 제거하는 스트립 과정을 거치면 시드 메탈층(3)의 상부에는 금속 패턴부(7) 만 남는다. 이러한 금속 패턴부(7)는 가로에 대해 세로의 길이가 긴 고종횡비를 갖는다. 이러한 고종횡비를 가지는 마스터 몰드는 보안필름 등의 제작에 있어 뜯김 현상, 눌림현상을 방지할 수 있고 최소 선폭 및 최대 높이를 구현하여 제품의 품질을 증대시킬 수 있다.After the step of forming the
특히, 이러한 본원발명의 제2 실시예는 감광성 유리기판(15)을 사용하여 마스터 몰드를 제조하는 방법은 대면적 마스터 몰드를 제작하는 매우 유리한 이점이 있다.In particular, this second embodiment of the present invention is a method of manufacturing a master mold using the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.
1. 기판,
3. 시드메탈층,
5. 웨이퍼,
7. 금속 패턴부,
9. 베이스층,
11. 금증착층,
13. 포토마스크,
15. 감광성 유리기판1.substrate,
3. seed metal layer,
5. wafer,
7. Metal pattern part,
9. Base layer,
Gold deposit layer,
13. photomask,
15. Photosensitive glass substrate
Claims (7)
상기 시드메탈층을 증착하는 단계 후에 웨이퍼를 상기 시드메탈층에 본딩하는 단계,
상기 시드메탈층에 웨이퍼를 본딩하는 단계 후에 포토 마스크를 이용하여 상기 웨이퍼를 노광하는 단계,
상기 웨이퍼를 노광하는 단계 후에 상기 웨이퍼의 노광 부분을 제거하는 에칭 단계,
상기 에칭단계 후에 상기 웨이퍼가 제거된 부분에 전해 도금으로 금속 패턴부를 형성하는 단계,
상기 금속 패턴부를 형성하는 단계 후에 상기 웨이퍼의 나머지 부분을 제거하는 스트립 단계,
를 포함하는 금속 마스터 몰드 제조방법.Depositing a seed metal layer on the substrate,
Bonding a wafer to the seed metal layer after depositing the seed metal layer;
Exposing the wafer using a photo mask after bonding the wafer to the seed metal layer;
An etching step of removing the exposed portion of the wafer after the step of exposing the wafer,
Forming a metal pattern portion on the portion from which the wafer is removed after the etching step by electroplating;
Stripping the remaining portion of the wafer after forming the metal pattern portion,
Metal master mold manufacturing method comprising a.
상기 시드메탈층을 증착하는 단계는
티타늄텅스텐(TiW)으로 이루어지는 베이스층을 400-600Å 두께로 증착시킨 후
상기 베이스층의 상부에 금(Au)으로 이루어지는 금증착층을 1900-2100Å 두께로 증착시키는 금속 마스터 몰드 제조방법.The method according to claim 1,
Depositing the seed metal layer
After depositing a base layer made of titanium tungsten (TiW) to a thickness of 400-600Å
The metal master mold manufacturing method for depositing a gold deposition layer made of gold (Au) on the base layer to a thickness of 1900-2100 1.
상기 웨이퍼는
실리콘으로 이루어지며,
두께가 165-185㎛ 범위로 이루어지는 금속 마스터 몰드 제조방법.The method according to claim 1,
The wafer is
Made of silicone,
A method of manufacturing a metal master mold having a thickness in the range of 165-185 μm.
상기 에칭단계는
반응성 이온 에칭에 의한 드라이 에칭으로 이루어지는 금속 마스터 몰드 제조방법.The method according to claim 1,
The etching step
A metal master mold manufacturing method comprising dry etching by reactive ion etching.
상기 시드메탈층을 증착하는 단계 후에 감광성 유리기판을 상기 시드메탈층에 본딩하는 단계,
상기 시드메탈층에 감광성 유리기판을 본딩하는 단계 후에 포토 마스크를 이용하여 상기 감광성 유리기판을 자외선으로 노광하는 단계,
상기 감광성 유리기판을 노광하는 단계 후에 상기 감광성 유리기판을 열처리하는 단계,
상기 감광성 유리기판을 열처리하는 단계 후에 상기 감광성 유리기판을 케미칼 에칭하여 노광부분을 제거하는 에칭단계,
상기 에칭단계 후에 상기 감광성 유리기판이 제거된 부분에 전해 도금으로 금속 패턴부를 형성하는 단계,
상기 금속 패턴부를 형성하는 단계 후에 상기 감광성 유리기판의 나머지 부분을 제거하는 스트립 단계,
를 포함하는 금속 마스터 몰드 제조방법.Depositing a seed metal layer on the substrate,
Bonding the photosensitive glass substrate to the seed metal layer after depositing the seed metal layer;
Exposing the photosensitive glass substrate to ultraviolet light using a photo mask after bonding the photosensitive glass substrate to the seed metal layer;
Heat treating the photosensitive glass substrate after exposing the photosensitive glass substrate;
An etching step of removing the exposed portion by chemically etching the photosensitive glass substrate after the heat treatment of the photosensitive glass substrate;
Forming a metal pattern part by electroplating on a portion where the photosensitive glass substrate is removed after the etching step;
Stripping the remaining portion of the photosensitive glass substrate after forming the metal pattern part;
Metal master mold manufacturing method comprising a.
상기 시드메탈층을 증착하는 단계는
티타늄텅스텐(TiW)으로 이루어지는 베이스층을 400-600Å 두께로 증착시킨 후
상기 베이스층의 상부에 금(Au)으로 이루어지는 금증착층을 1900-2100Å 두께로 증착시키는 금속 마스터 몰드 제조방법.The method according to claim 5,
Depositing the seed metal layer
After depositing a base layer made of titanium tungsten (TiW) to a thickness of 400-600Å
The metal master mold manufacturing method for depositing a gold deposition layer made of gold (Au) on the base layer to a thickness of 1900-2100 1.
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