KR20130104575A - 미세 패턴을 갖는 마스터 몰드 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세 패턴을 갖는 마스터 몰드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 마스터 몰드는, 기판; 상기 기판의 전면에 도포 된 제1 금속층; 상기 제1 금속층의 전면에 도포 된 제2 금속층; 상기 제2 금속층의 표면 위에서 패턴의 양각 영역은 상기 제2 금속층을 노출하고, 상기 패턴의 음각 영역에 형성된 제3 금속층; 그리고 상기 양각 영역에 노출된 상기 제2 금속의 표면에서 상기 제3 금속층보다 높은 높이를 갖도록 수직 상부로 연장되어 형성된 제4 금속층을 포함한다. 본 발명에 의한 마스터 몰드는 패턴의 측벽이 수직벽으로 형성되어, 패턴의 단면이 직사각형의 형상을 가지므로 수백 나노미터 단위의 미세한 선 폭의 임계 치수를 확보할 수 있다.

Description

미세 패턴을 갖는 마스터 몰드 및 그 제조 방법{MASTER MOLD HAVING FINE SCALE PATTERN AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 미세 패턴을 갖는 마스터 몰드(Master Mold) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 수백 나노 미터의 미세 선 폭을 갖는 선 격자(Line Grating) 또는 스트라이프(Strip) 패턴을 전사 방법으로 형성하는 데 사용하는 마스터 몰드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선 격자 또는 스트라이프 패턴을 갖는 기판을 제조하기 위해서는 포토리소그래피(Photolithography) 기법을 이용하여 기재 위에 직접 패턴을 형성하는 것이 보통이다. 특히, 동일한 크기의 패턴을 반복해서 제조할 필요가 있는 경우, 마스터 몰드로 제조한 2차 몰드를 이용한 임프린팅(Imprinting) 공정을 이용하여, 오차범위가 극히 적은 동일한 미세 패턴을 형성할 수 있다.
그러나 임프린팅 기법에 사용할 마스터 몰드를 제작할 때, 포토리소그래피 기법을 이용한 서브트랙티브(Subtractive) 공정으로 제조하는 경우, 미세 패턴을 형성하는 데 한계가 있다. 도 1a 내지 1d는 종래 기술에 의한 포토리소그래피 기법을 이용한 서브트랙티브 공정으로 마스터 몰드를 제조하는 방법을 나타내는 단면도들이다.
기판(SUB) 위에 버퍼층(BUF)을 형성한다. 버퍼층(BUF) 위에 금속층(ME)을 도포한다. 금속층(ME) 표면 위에 포토레지스트 층(PR)을 도포한다. (도 1a)
포토레지스트 층(PR)이 도포 된 기판(SUB) 상부에 선 격자 또는 스트라이프 패턴에 대응하는 마스크(MA)를 정렬한다. 마스크(MA)에서 해치가 있는 부분은 빛이 통과하지 못하는 차단부이며, 해치가 없는 부분은 빛이 통과하는 개구부를 나타낸다. 마스크(MA)의 상부에서 포토레지스트 층(PR)을 향해 자외선(UV)을 조사하는 노광을 한다. 그러면, 빛이 통과하는 개구부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)과, 빛이 통과하지 않은 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)의 상태가 달라진다. 예를 들어, 포지티브 형 포토레지스트를 사용한 경우라면, 빛을 통과하는 개구부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)은 파괴되고, 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)은 연결성을 유지한다. 마스크(MA)의 개구부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)과 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)을 구분하기 위해서 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)에 해치를 넣어서 표시하였다. (도 1b)
노광 과정을 거친 포토레지스트 층(PR)을 구비한 기판(SUB)을 현상과정 실시한다. 그 결과, 개구부에 대응하는 포토레지스트 (PR)은 자외선(UV)에 의해 결합성이 파괴되었으므로 현상액에 의해 제거되고, 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)만이 금속층(ME) 위에 남는다. (도 1c)
이와 같이 선 격자 또는 스트라이프 패턴으로 형성된 포토레지스트 층(PR)을 이용하여 금속층(ME)을 식각한다. 그리고 포토레지스트 층(PR)을 제거하면, 선 격자 또는 스트라이프 패턴을 갖는 금속층(ME)이 형성된다. (도 1d)
이와 같이, 선 격자 또는 스트라이프 패턴을 갖는 마스터 몰드를 이용하여 임프린팅 공정에 사용할 2차 몰드를 제작하고, 2차 몰드를 이용하여 임프린팅 공정으로 최종 패턴 기판을 제작한다. 마스터 몰드를 이용하여 최종 패턴 기판을 제작할 수도 있지만, 마스터 몰드를 수차례 반복하여 사용할 경우, 마모 및 변형에 의해 최종 패턴 기판들의 크기와 형태가 변형되어 품질의 균일성을 확보할 수 없다.
따라서, 2차 몰드를 이용하여 2차 몰드로 최종 제품을 제작하고, 2차 몰드의 재현성이 저하될 때, 마스터 몰드로 다시 2차 몰드를 제조하여 최종 제품을 제작하면, 제품의 재현성 및 품질의 균일성을 확보할 수 있다. 하여, 임프린팅 공정에서, 제품의 품질 균일성과 제조의 재현성을 확보하기 위해서는 마스터 몰드의 제조 방법이 가장 중요하다.
이와 같이, 서브트랙트 공정으로 제조하는 방법으로 형성된 마스터 몰드의 패턴의 상부 단면 길이는 짧고 하부의 단면 길이는 긴 형태를 갖는다. 즉, 종래 기술에 의한 금속층의 패턴 단면을 확대한 도면인, 도 2에 도시한 바와 같이, 패턴된 포토레지스트 층(PR)의 단면이 사다리꼴을 갖는 것이 보통이다. 도 2에서 점선은 금속층(ME)이 식각되는 프로파일을 나타낸다. 식각이 진행되면서 금속층(ME)이 두께방향으로만 제거되는 것이 아니고, 측면 방향으로 즉, 포토레지스트 층(PR)의 아랫부분으로도 식각이 진행되는 언더 컷이 발생하는 것을 보여준다. 이와 같은 사다리꼴로 패턴이 형성되기 때문에 패턴의 폭을 얼마만큼 미세하게 형성할 수 있는가 하는 데에도 한계가 있다. 즉, 패턴 된 금속층(ME)의 측벽이 완벽한 수직벽 형태를 이루지 못하므로, 미세 패턴을 형성할 경우, 패턴을 이루는 선 폭의 임계 치수(Critical Dimension: CD)에 직접적인 영향을 준다. 이러한 문제로 인해, 종래 기술로는 수백 나노 미터 단위의 미세 패턴을 갖는 마스터 몰드를 형성하는 데 문제가 있다.
임프린팅 공정에 사용할 마스터 몰드를 제조하는 방법에 대해서 여러 가지 제안된 기술이 있다. 예를 들어, 일본 특허공개 평11-251722호, 평4-260389호, 평11-266069호, 평11-266070호 등에서 개시된 방법들도 있으나, 미세 패턴을 형성하기 위한 구체적이고 실질적인 방법을 제시하고 있지 못하다.
또한, JP 2005-00288043호에서는 임프린팅 공정에서 사용할 미세 패턴용 마스터 몰드를 제조하는 방법을 제시하고 있으나, 마스터 몰드의 제조 공정이 복잡하고, 마스터 몰드의 패턴의 견고성이 충분히 확보되지 못해서, 다수의 제품을 생산하기 위해 다수의 2차 몰드를 형성하는 공정에서 제조의 재현성을 확보하는 데 문제가 있다.
상기 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 패턴 된 포토레지스트 층의 형상 그대로를 반영한 수직 측벽을 갖는 미세 패턴을 구현한 마스터 몰드 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 제조 공정이 단순하고, 패턴의 견고성을 확보하여, 제조 재현성이 우수한 마스터 몰드 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 마스터 몰드는, 기판; 상기 기판의 전면에 도포 된 제1 금속층; 상기 제1 금속층의 전면에 도포 된 제2 금속층; 상기 제2 금속층의 표면 위에서 패턴의 양각 영역은 상기 제2 금속층을 노출하고, 상기 패턴의 음각 영역에 형성된 제3 금속층; 그리고 상기 양각 영역에 노출된 상기 제2 금속의 표면에서 상기 제3 금속층보다 높은 높이를 갖도록 수직 상부로 연장되어 형성된 제4 금속층을 포함한다.
상기 양각 영역에 형성된 상기 제4 금속층의 단면 형상은 상면의 길이와 하면의 길이가 실질적으로 동일한 직사각형 형태인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 금속층과 상기 제3 금속층은 제1 금속물질을 포함하고; 상기 제2 금속층과 상기 제4 금속층은 상기 제1 금속물질과 결합특성이 우수한 제2 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 금속물질은 크롬을 포함하며; 상기 제2 금속물질은 니켈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 마스터 몰드의 제조 방법은, 기판 위에 제1 금속층, 제2 금속층 및 제3 금속층을 연속으로 도포하는 단계; 상기 제3 금속층 위에 포토레지스트 층을 형성하고 마스크로 패턴하는 단계; 상기 패턴 된 포토레지스트 층을 마스크로 하여 상기 제3 금속층을 패턴하는 단계; 상기 패턴 된 포토레지스트 층의 표면과 상기 패턴 된 제3 금속층 사이에 노출된 상기 제2 금속층의 표면 위에 상기 제3 금속층의 표면보다 높게 제4 금속층을 도포하는 단계; 상기 패턴 된 포토레지스트 층을 제거하는 단계를 포함한다.
상기 제1 금속층, 상기 제2 금속층 및 상기 제3 금속층은 동일한 두께를 갖도록 증착하고; 상기 포토레지스트 층은 상기 제3 금속층 보다 두꺼운 두께를 갖도록 도포하고; 상기 제4 금속층은 상기 제3 금속층의 상부 표면과 상기 포토레지스트 층의 상부 표면 사이의 높이를 갖도록 증착하는 것을 특징으로 한다.
상기 제4 금속층은 상기 제3 금속층의 상부 표면과 상기 포토레지스트 층의 상부 표면 사이에서 25% 내지 75% 사이의 높이를 갖도록 증착하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 금속층과 상기 제3 금속층은 제1 금속물질을 포함하고; 상기 제2 금속층과 상기 제4 금속층은 상기 제1 금속물질과 결합특성이 우수한 제2 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 금속물질은 크롬을 포함하며; 상기 제2 금속물질은 니켈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 마스터 몰드는 패턴의 측벽이 수직벽으로 형성되어, 패턴의 단면이 직사각형의 형상을 갖는다. 따라서, 본 발명은 수백 나노미터 단위의 패턴 폭을 갖는 마스터 몰드를 제공한다. 또한, 본 발명에 의한 마스터 몰드는 동일한 금속물질이 연속으로 증착되어 형성된 단면 구조를 갖는다. 따라서, 패턴의 견고성이 우수하여 반복적인 2차 몰드 제조시에 제품의 균일성과 제작의 재현성을 확보할 수 있다. 그리고 본 발명에 의한 마스터 몰드의 제조 방법은, 수직벽을 갖도록 패턴 된 포토레지스트 층을 이용하여 수직 측벽을 갖는 미세 패턴을 형성하므로, 마스터 몰드의 제조 공정이 단순하다.
도 1a 내지 1d는 종래 기술에 의한 포토리소그래피 기법을 이용한 서브트랙티브 공정으로 마스터 몰드를 제조하는 방법을 나타내는 단면도들,
도 2는 종래 기술에 의한 마스터 몰드에서 금속층의 패턴 단면을 확대한 단면도,
도 3a 내지 3f는 본 발명에 의한 마스터 몰드를 제조하는 방법을 나타내는 단면도들.
도 4는 본 발명에 의한 마스터 몰드에서 금속층의 패턴 단면을 확대한 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 도 3a 내지 3f 그리고 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다. 도 3a 내지 3f는 본 발명에 의한 마스터 몰드를 제조하는 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 4는 본 발명에 의한 마스터 몰드에서 금속층의 패턴 단면을 확대한 단면도이다.
기판(SUB) 전면 위에 제1 금속층(M1)을 도포한다. 제1 금속층(M1)은 버퍼층의 역할을 수행하기도 한다. 연속하여, 제1 금속층(M1) 위에 순차적으로 제2 금속층(M2)과 제3 금속층(M3)을 도포한다. 예를 들어, 제1 금속층(M1)은 크롬(Chrome)과 같이 버퍼층으로서 특성이 좋고, 비 등방 식각성을 갖는 금속물질을 포함하며, 두께는 약 1μm 정도의 두께로 증착한다. 제2 금속층(M2)은 내 마모성이 우수하며, 증착시 금속 결합력이 우수한 니켈(Nickel)과 같은 금속물질을 포함하며, 두께는 약 1μm 정도의 두께로 증착한다. 또한, 제3 금속층(M3)은 제1 금속층(M1)과 동일한 금속물질로 동일한 두께로 증착한다. 즉, 제3 금속층(M3)은 크롬을 포함하며, 두께는 약 1μm 정도의 두께로 증착한다. 제3 금속층(M3) 위에 포토레지스트 층(PR)을 전면 도포한다. 이때, 포토레지스트 층(PR)의 두께가 중요하다. 본 발명에서는 포토레지스트 층(PR)을 이용하여 마스터 몰드에 미세 패턴을 형성하기 때문에, 포토레지스트 층(PR)의 두께는 제3 금속층(M3)의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다. 예를 들어, 포토레지스트 층(PR)의 두께는 적어도 2μm 이상인 것이 바람직하다. (도 3a)
포토레지스트 층(PR)이 도포 된 기판(SUB) 상부에 선 격자 또는 스트라이프 패턴에 대응하는 마스크(MA)를 정렬한다. 마스크(MA)에서 해치가 있는 부분은 빛이 통과하지 못하는 차단부이며, 해치가 없는 부분은 빛이 통과하는 개구부를 나타낸다. 마스크(MA)의 상부에서 포토레지스트 층(PR)을 향해 자외선(UV)을 조사하는 노광 공정을 실시한다. 그러면, 빛이 통과하는 개구부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)과, 빛이 통과하지 않은 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)의 상태가 달라진다. 예를 들어, 포지티브 형 포토레지스트를 사용한 경우라면, 빛을 통과시키는 개구부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)은 파괴되고, 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)은 연결성을 유지한다. 마스크(MA)의 개구부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)과 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)을 구분하기 위해서 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)에 해치를 넣어서 표시하였다. (도 3b)
노광 과정을 거친 포토레지스트 층(PR)을 구비한 기판(SUB)을 가지고서 현상공정을 실시한다. 그러면, 개구부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)은 자외선(UV)에 의해 결합성이 파괴되었으므로 현상액에 의해 제거되고, 차단부에 대응하는 포토레지스트 층(PR)만이 제3 금속층(M3) 위에 남는다. 즉, 포토레지스트 층(PR)의 패턴의 양각 영역과 동일한 형태를 갖는다. (도 3c)
이와 같이 선 격자 또는 스트라이프 패턴으로 형성된 포토레지스트 층(PR)을 이용하여 제3 금속층(M3)을 식각한다. 그러면, 포토레지스트 층(PR)의 패턴과 동일한, 제3 금속층(M3)도 선 격자 또는 스트라이프 패턴을 갖는다. 즉, 포토레지스트 층(PR) 및 제3 금속층(M3)은 패턴의 양각 영역이 되며, 패턴의 음각 영역에 해당하는 부분에는 제2 금속층(M2)이 노출된 상태가 된다. (도 3d)
선 격자 또는 스트라이프 패턴을 갖는 제3 금속층(M3) 위에, 동일한 패턴을 갖는 포토레지스트 층(PR)이 남아 있는 상태에서, 제4 금속층(M4)을 기판(SUB) 전면에 증착한다. 그러면, 패턴의 양각 영역에 해당하는 포토레지스트 층(PR)의 상부면에 제4 금속층(M4)이 도포된다. 이와 동시에, 패턴의 음각 영역에 해당하는 노출된 제2 금속층(M2) 위에도 제4 금속층(M4)이 도포된다. 이때, 제4 금속층(M4)의 도포 두께가 아주 중요한데, 제3 금속층(M3)의 두께보다 두꺼워야 한다. 특히, 도포 된 제4 금속층(M4)의 두께 중에서 제3 금속층(M3)의 상부 표면으로부터 제4 금속층(M4)의 상부 표면까지의 두께가 최종 마스터 몰드가 갖는 최종 패턴의 두께에 해당한다. 또한, 제4 금속층(M4)의 두께는, 제4 금속층(M4)의 상부 표면이 포토레지스트 층(PR)의 상부 표면보다 낮은 위치에 오는 두께이어야 한다. 즉, 제4 금속층(M4)의 상부 표면이 제3 금속층(M3)의 상부 표면과 포토레지스트 층(PR)의 상부 표면 사이에서 25% 내지 75% 사이의 위치에 이르도록 증착하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제3 금속층(M3)가 1μm의 두께를, 그리고 포토레지스트 층(PR)이 2μm의 두께를 갖는다면, 제4 금속층(M4)의 두께는 1μm보다는 크고 3μm보다는 작은 값을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 제4 금속층(M4)은 약 1.5μm ~ 2.5μm 정도의 두께로 증착하는 것이 바람직하다. 특히, 제4 금속층(M4)의 두께는 마스터 몰드가 갖는 최종 패턴의 양각 영역의 두께에 따라 결정하는 것이 바람직하다. 일례로, 마스터 몰드가 갖는 최종 패턴의 양각 영역과 음각 영역의 두께 차이를 0.5μm가 되도록 하고자한다면, 제4 금속층(M4)은 1.5μm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 다른 예로, 마스터 몰드가 갖는 최종 패턴의 양각 영역과 음각 영역의 두께 차이를 1μm가 되도록 하고자한다면, 제4 금속층(M4)은 2μm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. (도 3e)
제4 금속층(M4)을 증착한 후에, 포토레지스트 층(PR)을 박리한다. 그러면, 포토레지스트 층(PR)이 제거되면서, 포토레지스트 층(PR) 위에 도포 된 제4 금속층(M4)도 함께 박리된다. 하지만, 패턴의 음각 영역에 노출된 제2 금속층(M2) 위에 증착된 제4 금속층(M4)은 그대로 남아 있다. 그 결과, 기판(SUB) 위에 최종적으로 마스터 몰드의 패턴이 형성된다. 이때, 마스터 몰드의 최종 패턴은 제4 금속층(M4)이 양각 영역이 되고, 제3 금속층(M3)이 음각 영역이 되어, 포토레지스트 층(PR)을 패턴 했을 때와 역상인 패턴이 만들어진다. 특히, 제4 금속층(M4)은 제2 금속층(M2)의 표면 위에 증착되어 제2 금속층(M2)에서 제3 금속층(M3)을 뚫고 성장된 형태를 갖는다. 제4 금속층(M4)과 제2 금속층(M2) 사이의 결합도가 우수하여야 마스터 몰드의 패턴이 견고성을 보장할 수 있다. 따라서, 제4 금속층(M4)은 제2 금속층(M2)과 동일한 니켈을 사용하는 것이 바람직하다. (도 3f)
도 4를 참조하여 마스터 몰드가 갖는 패턴의 구체적인 형상 및 특징에 대하여 좀 더 상세히 설명한다. 본 발명에 의한 마스터 몰드는 기판(SUB)과, 기판(SUB)의 표면 전면에 증착된 버퍼 역할을 하는 제1 금속층(M1)과, 제1 금속층(M1) 위에서 마스터 몰드의 최종 패턴의 기저 부분이 되도록 전면에 증착된 제2 금속층(M2)과, 제2 금속층(M2) 위에서 최종 패턴의 역상으로 형성된 제3 금속층(M3)과, 제3 금속층(M3)의 음각 패턴 영역에 노출된 제2 금속층(M2)의 표면에서 연장되어 수직 상부로 연장되어 양각 패턴 영역으로 형성함으로써 최종 패턴의 모양으로 형성된 제4 금속층(M4)을 포함한다.
포토레지스트 층(PR)은 자외선 경화법을 이용하여 패턴이 형성된다. 따라서, 포토레지스트 층(PR)의 패턴은 수직 측벽을 갖도록 패턴이 가능하다. 하지만, 포토레지스트 층(PR)을 마스크로 하여 그 하부에 도포 된 제3 금속층(M3)을 식각하면, 포토레지스트 층(PR)의 하부 측면으로도 식각이 수행되는 언더 컷(Under Cut) 현상이 일어난다. 제3 금속층(M3)을 비 등방 식각성이 있는 물질을 선택하더라도 포토레지스트 층(PR) 하부에서 측벽 방향으로의 식각을 원천적으로 방지할 수는 없다.
본 발명에서는 언더 컷이 발생한 제3 금속층(M3)으로 마스터 몰드의 패턴을 형성하는 것이 아니므로 제3 금속층(M3)에서 언더 컷 현상이 발생해도 큰 문제가 되지 않는다. 즉, 제3 금속층(M3)이 패턴 되면서 노출된 제2 금속층(M2) 표면 위로 제4 금속층(M4)을 형성하되, 수직 측벽을 갖는 포토레지스트 층(PR)의 일정 높이까지 형성하면, 제4 금속층(M4)의 측벽은 수직 벽의 형상으로 형성할 수 있다. 이때, 포토레지스트 층(PR)의 하부에서 언더 컷에 의해 형성된 공동(Cavity) 부분은 제4 금속층(M4)의 금속 물질이 증착되면서 채워질 수 있다. 특히, 제3 금속층(M3)의 금속 물질과 제2 금속층(M2) 및 제4 금속층(M4)의 금속 물질을 선택함에 있어서, 특성이 유사하고, 서로 금속 결합성이 우수한 금속 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 크롬과 니켈을 선택하여 사용하여 최상의 결과를 얻을 수 있다.
그 결과, 제3 금속층(M3)의 상부 표면에서 제4 금속층(M4)의 상부 표면 사이인, 마스터 몰드의 패턴은 양각 영역과 음각 영역 사이의 경계인 측벽이 거의 완벽한 수직에 가까운 형태를 갖는다. 즉, 본 발명에 의한 마스터 몰드에 형성된 패턴은 양각 영역의 단면 형상이 상부면과 하부면의 길이가 동일한 직사각형 혹은 정방형의 형상을 갖는다. 따라서, 수백 나노미터 단위의 미세 선 폭을 갖는 패턴을 형성할 경우에도, 선 폭의 임계 치수(Critial Dimension)를 나노미터 단위까지 미세한 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 의한 마스터 몰드를 제조함에 있어서, 기판(SUB) 위에 형성되는 각 층을 서로 결합 특성이 우수한 2종의 금속층들을 선택하여 형성하였다. 또한, 버퍼 층을 별도의 물질을 사용하지 않고, 2종의 금속층 중에서 하나를 선택하여 사용하였다. 따라서, 재료 선택 및 제조 공정이 단순하다는 부수적인 장점도 얻을 수 있다.
본 발명에서는 포토레지스트 층(PR)의 양각 영역이 마스터 몰드의 음각 영역으로 형성되므로, 본 발명에 의한 마스터 몰드는 마스크(MA) 패턴과 역상인 패턴을 갖는다. 본 발명에 의해 형성한 마스터 몰드를 이용하여 임프린팅 공정에 사용할 2차 몰드를 제조할 수 있다. 이때, 2차 몰드는 마스터 몰드와 역상인 패턴을 갖는다. 그리고 2차 몰드로 최종 패턴 기판을 제조할 경우, 최종 제품은 2차 몰드의 패턴과 역상인 패턴을 갖는다. 즉, 최종 제품은 마스터 몰드와 동일한 상(Phase)을 갖는 패턴으로 형성된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
SUB: 기판 BUF: 버퍼층
ME: 금속층 PR: 포토레지스트 층
MA: 마스크 UV: 자외선
M1: 제1 금속층 M2: 제2 금속층
M3: 제3 금속층 M4: 제4 금속층

Claims (9)

  1. 기판;
    상기 기판의 전면에 도포 된 제1 금속층;
    상기 제1 금속층의 전면에 도포 된 제2 금속층;
    상기 제2 금속층의 표면 위에서 패턴의 양각 영역은 상기 제2 금속층을 노출하고, 상기 패턴의 음각 영역에 형성된 제3 금속층; 그리고
    상기 양각 영역에 노출된 상기 제2 금속의 표면에서 상기 제3 금속층보다 높은 높이를 갖도록 수직 상부로 연장되어 형성된 제4 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양각 영역에 형성된 상기 제4 금속층의 단면 형상은 상면의 길이와 하면의 길이가 실질적으로 동일한 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 금속층과 상기 제3 금속층은 제1 금속물질을 포함하고;
    상기 제2 금속층과 상기 제4 금속층은 상기 제1 금속물질과 결합특성이 우수한 제2 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 금속물질은 크롬을 포함하며;
    상기 제2 금속물질은 니켈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드.
  5. 기판 위에 제1 금속층, 제2 금속층 및 제3 금속층을 연속으로 도포하는 단계;
    상기 제3 금속층 위에 포토레지스트 층을 형성하고 마스크로 패턴하는 단계;
    상기 패턴 된 포토레지스트 층을 마스크로 하여 상기 제3 금속층을 패턴하는 단계;
    상기 패턴 된 포토레지스트 층의 표면과 상기 패턴 된 제3 금속층 사이에 노출된 상기 제2 금속층의 표면 위에 상기 제3 금속층의 표면보다 높게 제4 금속층을 도포하는 단계;
    상기 패턴 된 포토레지스트 층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 금속층, 상기 제2 금속층 및 상기 제3 금속층은 동일한 두께를 갖도록 증착하고;
    상기 포토레지스트 층은 상기 제3 금속층 보다 두꺼운 두께를 갖도록 도포하고;
    상기 제4 금속층은 상기 제3 금속층의 상부 표면과 상기 포토레지스트 층의 상부 표면 사이의 높이를 갖도록 증착하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제4 금속층은 상기 제3 금속층의 상부 표면과 상기 포토레지스트 층의 상부 표면 사이에서 25% 내지 75% 사이의 높이를 갖도록 증착하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 금속층과 상기 제3 금속층은 제1 금속물질을 포함하고;
    상기 제2 금속층과 상기 제4 금속층은 상기 제1 금속물질과 결합특성이 우수한 제2 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 금속물질은 크롬을 포함하며;
    상기 제2 금속물질은 니켈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 몰드 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11251722A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Toppan Printing Co Ltd 耐熱性配線基板
JPH11266069A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Dainippon Printing Co Ltd 転写用部材の製造方法及び転写用部材
KR20110066812A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 엘지디스플레이 주식회사 임프린트용 몰드의 제조방법 및 임프린트용 몰드를 이용한 패턴 형성방법

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