KR20200001842A - 나노패턴을 포함하는 바코터 및 그 제조방법, 바코터를 이용한 박막 형성방법 - Google Patents

나노패턴을 포함하는 바코터 및 그 제조방법, 바코터를 이용한 박막 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나노패턴을 포함하는 바코터 및 그 제조방법, 바코터를 이용한 박막 형성방법에 있어서, 제1감광제 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1감광제 패턴을 통해 제1위상전이마스크를 형성하는 단계와; 상기 제1위상전이마스크를 이용하여 제2감광제 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제2감광제 패턴에 금속도금층을 성장시켜 나노금형을 형성하는 단계와; 상기 나노금형을 통해 나노패턴 필름을 형성하는 단계와; 상기 나노패턴 필름을 이용하여 나노패턴이 형성된 바코터를 얻는 단계를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 나노패턴을 포함하는 바코터를 이용하여 나노미터 두께의 균일한 페이스트 박막을 얻을 수 있다.

Description

나노패턴을 포함하는 바코터 및 그 제조방법, 바코터를 이용한 박막 형성방법 {Bar coater including nanopattern and its manufacturing method, thin film forming method using bar coater}
본 발명은 나노패턴을 포함하는 바코터 및 그 제조방법, 바코터를 이용한 박막 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노패턴을 포함하는 바코터를 이용하여 나노미터 두께의 균일한 페이스트 또는 액상 감광제 박막을 얻을 수 있는 나노패턴을 포함하는 바코터 및 그 제조방법, 바코터를 이용한 박막 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린패널(thouch screen panel), 태양전지(solar cell), OLED 디스플레이패널(organic light emitting diode display panel) 등과 같은 전기전자기기의 주요 부품으로 내장되는 인쇄회로기판에는 구리필름(Cu film)과 같은 도전층이 소정 패턴으로 프린트된 전자회로 배선이 형성된다. 그리고, 전자회로 배선에 반도체 칩이나 저항 칩과 같은 소형 전자부품이 전기적으로 접속되도록 실장한다. 이러한 소형 전자부품을 인쇄회로기판에 실장하기 위해 전도성 페이스트(conductive paste)나 크림 솔더(cream solder) 등을 균일하게 도포하는 단계가 이루어진다. 그 다음 그 위에 전자부품의 도체 리드를 안착시켜 전도성 페이스트를 경화시킴으로써 전자부품의 도체리드가 인쇄회로기판에 전자회로 배선에 납땜 접합되어 전기적으로 접속된다.
이와 같이 전도성 페이스트를 균일하게 도포하는 방법으로는 바 코팅(bar coating), 나이프 코팅(knife coating), 슬롯다이 코팅(slot die coating) 등을 이용하고 있다. 바 코팅의 경우 20 내지 30㎛의 두께를 가지는 와이어가 감긴 바를 이용하여 액체를 도포하는 기술로, 바를 제조하는 비용이 저렴하다는 장점이 있으나 점도가 높은 페이스트를 도포할 경우 바에 형성된 와이어 사이의 간격에 의해 마이크로미터 사이즈의 패턴이 형성되기 때문에 점도가 낮은 액체만 도포할 수 있다는 단점이 있다. 또한 나이프 코팅 및 슬롯다이 코팅의 경우 정밀하게 가공된 나이프 또는 슬롯다이를 이용하여 박막 코팅 공정을 수행하는 것으로, 나이프 또는 슬롯다이가 고가의 장비를 사용해야 하기 때문에 제조 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 또한 나이프 또는 슬롯다이도 바와 마찬가지로 나노미터급의 초미세 박막 형성이 불가능하다는 단점이 있다.
또한 액상 감광제와 같이 점도가 낮은 용액을 나노미터급의 초미세 박막으로 균일하게 도포하는 방법으로는 바 코팅, 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating) 등과 같은 방법을 이용하고 있다. 바 코팅으로 저점도의 액상 감광제를 마이크로미터 두께로 코팅할 경우에는 바에 형성된 와이어의 간격에 의해 형성된 감광제가 용제(solvent)가 휘발되기 전에 일정한 두께로 펴지면서 균일한 도포 두께를 형성하는 것이 가능하지만, 나노미터 두께로 코팅할 경우에는 감광제가 일정한 도포 두께로 펴지기 전에 용제가 휘발되어 코팅된 감광제의 표면에 와이어의 흔적이 그대로 남게 되는 문제점이 있다. 또한 스핀 코팅 공정의 경우 대면적 기판에 감광제를 도포할 때 감광제의 소모량이 많고, 회전하는 기판에 작용하는 선속도의 차이로 인해 기판의 중심부에 비해 기판의 외곽부에서 감광제가 두껍게 코팅되는 문제점이 있다. 스프레이 코팅의 경우, 스핀 코팅 공정에 비해 적은 양의 감광제로 대면적의 기판에 코팅이 가능하다는 장점이 있지만, 감광제의 도포 균일도는 스핀 코팅 공정에 비해 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 점도가 높은 페이스트 및 점도가 낮은 액상 감광제의 나노미터급의 초미세 박막 도포가 가능하면서 제조비용이 저렴한 박막 코팅 방법이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 공개특허 제10-2013-0058502호 대한민국특허청 공개특허 제10-2012-0135603호
따라서 본 발명의 목적은, 나노패턴을 포함하는 바코터를 이용하여 나노미터 두께의 균일한 페이스트 또는 액상 감광제 박막을 얻을 수 있는 나노패턴을 포함하는 바코터 및 그 제조방법, 바코터를 이용한 박막 형성방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적은, 제1감광제 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1감광제 패턴을 통해 제1위상전이마스크를 형성하는 단계와; 상기 제1위상전이마스크를 이용하여 제2감광제 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제2감광제 패턴에 금속도금층을 성장시켜 나노금형을 형성하는 단계와; 상기 나노금형을 통해 나노패턴 필름을 형성하는 단계와; 상기 나노패턴 필름을 이용하여 나노패턴이 형성된 바코터를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 제1감광제 패턴을 형성하는 단계는, 크롬마스크를 준비하는 단계와; 상기 크롬마스크의 일면인 크롬 패턴면에 감광제를 도포하고, 상기 크롬마스크의 타면에서 감광제 방향으로 자외선(UV)을 조사하여 상기 제1감광제 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1위상전이마스크를 형성하는 단계는, 상기 제1감광제 패턴의 상부에 투명한 액상의 고분자를 도포한 후 60 내지 100℃에서 열경화하고, 상기 제1감광제 패턴으로부터 분리하여 상기 제1감광제 패턴에 의해 기둥형상으로 함몰된 패턴을 가지는 상기 제1위상전이마스크를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2감광제 패턴을 형성하는 단계는, 상기 제1위상전이마스크에 자외선을 조사하여 상기 제1위상전이마스크에 형성된 패턴 중 양각으로 돌출된 패턴 부분과 음각으로 함몰된 패턴이 만나는 에지(edge) 부분에서 자외선 강도가 낮아져 상기 제2감광제 패턴이 형성되며, 상기 나노금형을 형성하는 단계는, 전기도금 공정을 이용하여 니켈(Ni) 또는 니켈합금(Ni alloy)으로 이루어진 금속도금층을 성장시킨 후, 상기 제2감광제 패턴을 상기 금속도금층으로부터 분리하여 상기 나노금형을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 나노패턴이 형성된 바코터를 얻는 단계는, 상기 나노패턴 필름의 하부에 탄성필름을 부착하고, 상기 나노패턴 필름을 바(bar)에 감아서 형성하며, 상기 나노패턴 필름은 상기 바의 길이방향과 나노패턴의 방향을 수직하게 부착하거나 또는 상기 바의 길이방향과 나노패턴의 방향을 평행하도록 부착하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바코터는 나노패턴의 선폭이 500 내지 2,000nm이고, 나노패턴의 높이는 500 내지 2,000nm이며, 나노패턴 간의 간격은 5 내지 20㎛인 것이 바람직하다.
상기한 목적은, 바(bar)와; 상기 바의 표면에 상기 바의 길이방향과 수직하거나 또는 평행한 나노패턴을 포함하며, 상기 나노패턴은 선폭이 500 내지 2,000nm이고, 높이는 500 내지 2,000nm이며, 간격은 5 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터에 의해서도 달성된다.
상기한 목적은 또한, 제1감광제 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1감광제 패턴을 통해 제1위상전이마스크를 형성하는 단계와; 상기 제1위상전이마스크를 이용하여 제2감광제 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제2감광제 패턴에 금속도금층을 성장시켜 나노금형을 형성하는 단계와; 상기 나노금형을 통해 나노패턴 필름을 형성하는 단계와; 상기 나노패턴 필름을 이용하여 나노패턴이 형성된 바코터를 얻는 단계와; 상기 바코터를 이용하여 트렌치패턴 필름에 페이스트를 도포하는 단계와; 상기 트렌치패턴 필름 상부에 잔여 페이트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터를 이용한 박막 형성방법에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 나노패턴을 포함하는 바코터를 이용하여 나노미터 두께의 균일한 페이스트 또는 액상 감광제 박막을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법의 순서도이고,
도 2 내지 6은 바코터 제조방법을 설명하는 설명도이고,
도 7은 제2감광제 패턴의 전자현미경 사진이고,
도 8 내지 11은 바코터 제조방법을 설명하는 설명도이고,
도 12는 바코터를 이용한 페이스트 또는 액상 감광제 도포 과정을 설명하는 설명도이고,
도 13은 바코터를 이용하여 페이스트 및 액상 감광제를 도포한 전자현미경 사진이고,
도 14는 트렌치 패턴 필름에 페이스트를 도포하는 과정을 나타낸 설명도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 나노패턴을 포함하는 바코터 및 그 제조방법, 바코터를 이용한 박막 형성방법을 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 바코터는, 바(bar)와; 바의 표면에 바의 길이방향과 수직하거나 또는 평행한 나노패턴을 포함하며, 나노패턴은 선폭이 500 내지 2,000nm이고, 높이는 500 내지 2,000nm이며, 간격은 5 내지 20㎛인 것이 특징이다.
이와 같은 바코터의 제조방법으로는 먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 크롬마스크(10)를 준비한다(S1).
위상전이마스크 제조를 위해 먼저 도 2와 같이 크롬마스크(10)를 설계 및 제조하여 준비한다. 여기서 크롬마스크(10)는 2㎛ 이상 선폭의 패턴(11)을 가지며, 투명한 기판(13)에 크롬(Cr) 소재로 패턴(11)이 형성된 마스크를 의미한다. 크롬마스크 패턴(11)의 선폭은 위상전이마스크의 노광 패턴의 피치를 결정하기 때문에 안정적으로 대면적의 패턴 형성이 가능한 수준인 2㎛ 이상 선폭으로 이루어지는 것이 바람직하다.
크롬마스크(10)를 이용하여 제1감광제 패턴(100)을 형성한다(S2).
도 3에 도시된 바와 같이 S1 단계를 통해 준비된 크롬마스크(10)의 일면인 크롬 패턴(11)에 감광제(110)를 도포하고, 크롬마스크(10)의 타면에서 감광제(110) 방향으로 자외선(UV)을 조사하여 상기 제1감광제 패턴(100)을 형성한다. 즉 패턴(11)이 형성된 크롬마스크(10)의 일면에 0.5 내지 10㎛ 범위 내에서 일정한 두께로 감광제(110)를 도포한 후, 크롬마스크(10)에서 감광제(110) 방향으로 자외선(UV)을 조사하여 현상 공정을 통해 제1감광제 패턴(100)이 형성된다. 여기서 감광제(110)는 스핀코팅 또는 스프레이코팅 등과 같이 일정한 두께로 감광제(110)를 코팅할 수 있는 방법이면 제한 없이 적용 가능하다.
종래의 경우 크롬마스크를 이용하여 감광제 패턴을 형성할 때 감광제가 도포된 기판을 크롬마스크에 적층하여 자외선을 조사하는 방법을 이용하였다. 하지만 이 경우 크롬마스크와 감광제가 밀착되지 않고 일부 이격된 상태가 되면 그 사이로 자외선이 새어나가 원하는 패턴을 얻을 수 없는 문제가 발생하게 된다. 즉 도 4a에 도시된 바와 같이 크롬마스크와 감광제가 밀착 불량인 경우 비스듬한 감광제 패턴이 형성되며, 크롬마스크와 감광제가 제대로 밀착된 경우에만 도 4b와 같이 원하는 감광제 패턴이 형성된다.
도 3에 도시된 감광제(110)의 경우 자외선을 받는 부분이 제거되는 성질의 포지티브 타입(positive type) 감광제(110)에 해당하지만 필요에 따라서는 네거티브 타입(negative type) 감광제(110)를 적용하여도 무방하며, 네거티브 타입 감광제의 경우 크롬마스크(10)의 패턴도 이에 맞춰 형성되는 것이 바람직하다.
제1감광제 패턴(100)을 통해 제1위상전이마스크(200)를 형성한다(S3).
S2 단계를 통해 형성된 제1감광제 패턴(100)을 통해 제1위상전이마스크(200)를 형성한다. 도 5에 도시된 바와 같이 제1위상전이마스크(200)는 제1감광제 패턴(100)의 상부에 투명한 액상의 고분자(210)를 도포한 후 이를 60 내지 100℃에서 열경화하여 형성하게 되며, 제1감광제 패턴(100)이 형성된 크롬마스크(10)으로부터 분리하여 얻어지게 된다. 이를 통해 제1위상전이마스크(200)는 제1감광제 패턴(100)에 의해 기둥형상으로 함몰된 패턴을 가지게 된다. 여기서 투명한 고분자(210)는 위상전이마스크 제조에 사용되는 고분자면 제한 없이 사용 가능하며, 그 중 PDMS(polydimethylsiloxane) 또는 PU(polyurethane)가 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.
제1위상전이마스크(200)를 이용하여 제2감광제 패턴(300)을 형성한다(S4).
도 6에 도시된 바와 같이 기판(330) 위에 제조하고자 하는 나노 패턴의 높이에 해당하는 두께의 감광제(310)를 도포한 후, S3 단계를 통해 형성된 제1위상전이마스크(200)를 기판(330)에 도포된 감광제(310)의 상부에 적층하고 제1위상전이마스크(200)에 형성된 패턴을 통해 제2감광제 패턴(300)을 형성한다. 이 단계를 통해 형성된 제2감광제 패턴(300)은 도 7의 전자현미경 사진을 통해 확인 가능하다.
제1위상전이마스크(200)는 투명한 소재로 이루어져 자외선을 조사하면 자외선이 투명한 제1위상전이마스크(200)를 통과하는 과정에서 제1위상전이마스크(200)에 형성된 패턴 중 양각으로 돌출된 패턴 부분과 음각으로 함몰된 패턴이 만나는 에지(edge) 부분에서 자외선의 강도가 낮게 되는 현상이 발생한다. 이와 같은 현상으로 인해 패턴 에지 부분의 하부 영역에 존재하는 감광제(310)는 다른 영역에 비해서 상대적은 적은 양의 자외선이 조사된다.
따라서 이렇게 자외선이 조사된 감광제(310)를 현상액에 넣게 되면 포지티브 감광제의 경우에는 자외선 조사량이 상대적으로 적은 제1위상전이마스크(200) 패턴 경계부의 감광제(310)만 잔류하게 되어 양각의 제2감광제 패턴(300)이 형성된다. 즉 포지티브 감광제를 이용하고 노광량을 충분히 증가시킬 경우 자외선의 강도가 낮아지는 에지 부분을 제외하고는 감광제가 모두 제거되며, 제1위상전이마스크(200)의 에지 부분에서만 미세한 선폭의 제2감광제 패턴(300)을 얻을 수 있게 된다. 반대로 네거티브 감광제의 경우 에지 부분을 제외한 영역에서는 감광제(310)가 잔류하게 되고, 음각의 제2감광제 패턴이 구현된다.
여기서 감광제(310)는 S2 단계와 마찬가지로 스핀코팅 또는 스프레이코팅 등과 같이 일정한 두께로 감광제(310)를 코팅할 수 있는 방법이면 제한 없이 적용 가능하다. 또한, 기판(330)은 LCD나 OLED용 유리기판이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.
형성되는 제2감광제 패턴(300)의 피치는 제1위상전이마스크(200)의 선폭에 의해 결정되며, 제2감광제 패턴(300)의 선폭은 감광제의 종류, 노광량, 현상 시간, 제1위상전이마스크(200) 패턴의 높이 등을 조절하여 자유롭게 형성 가능하다.
제2감광제 패턴(300)에 금속도금층을 성장시켜 나노금형(400)을 형성한다(S5).
도 8에 도시된 것과 같이 제2감광제 패턴(300)에 금속도금층(410)을 성장시켜 나노금형(400)을 형성한다. 이는 전기도금 공정을 이용하여 니켈(Ni) 또는 니켈합금(Ni alloy)으로 이루어진 금속도금층(410)을 성장시킨 후, 제2감광제 패턴(300)을 지지하는 기판(330)을 금속도금층(410)으로부터 분리한다. 그 다음 금속도금층(410) 표면에 구현된 나노 패턴 내부에 잔류하고 있는 제2감광제 패턴(300) 및 금속 증착 잔류막을 제거하여 나노금형(400)을 형성한다.
나노금형(400)을 통해 나노패턴 필름(500)을 형성한다(S6).
S5 단계를 통해 얻어진 나노금형(400)을 이용하여 도 9와 같이 나노 사이즈의 패턴을 갖는 나노패턴 필름(500)을 형성한다. 이때 음각형태의 나노금형(400)을 이용하여 양각형태의 나노 사이즈의 패턴을 갖는 나노패턴 필름(500)을 형성하는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다. 이러한 나노패턴 필름(500)을 얻기 위한 재료로 자외선 또는 열 경화 수지인 폴리에스터 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 비닐에스터 수지, 폴리우레탄 수지, PMMA 수지 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 나노금형(400)의 표면에 붓고, 기판용 필름 소재를 덮은 후, 자외선 또는 열성형 공정을 통하여 나노금형(400) 표면에 있는 패턴을 전사하는 방식으로 나노패턴 필름(500)을 형성하게 된다.
나노패턴 필름(500)을 이용하여 나노패턴이 형성된 바코터를 얻는다(S7).
S6 단계에서 얻어진 나노패턴 필름(500)의 하부에 코팅 균일도 향상을 위해 탄성을 갖는 탄성필름(600)을 부착하고, 탄성필름(600)이 부착된 나노패턴 필름을 원통형태의 바(bar)에 감아서 나노패턴이 형성된 바코터(bar coater, 700a, 700b)를 얻는다. 이때 바에 부착되는 나노패턴 필름(500)은 바코터가 이용되는 코팅 목적에 따라 도 10에 도시된 바와 같이 바의 길이방향과 나노패턴의 방향을 수직하게 부착하여 바코터(700a)를 형성하거나, 또는 도 11에 도시된 바와 같이 바의 길이방향과 나노패턴의 방향을 평행하도록 부착하여 바코터(700b)를 형성할 수도 있다. 또한 경우에 따라서 나노패턴의 방향이 바의 길이방향에 대해 사선으로 배치되도록 나노패턴 필름(500)을 바에 부착할 수도 있다.
얻어진 바코터(700a, 700b)는 나노패턴의 선폭이 500 내지 2,000nm이고, 나노패턴의 높이는 500 내지 2,000nm인 것이 바람직하다. 또한 옆 나노패턴과의 간격은 5 내지 20㎛로 이루어지게 된다.
이와 같이 S1 내지 S7 단계를 통해 얻어진 바코터(700a, 700b)를 이용한 박막 형성 공정은 도 12와 같이 이루어질 수 있다. 불순물 제거 과정을 거친 페이스트 또는 액상 감광제를 기판(30) 상부에 떨어트리고, 바코터(700a, 700b)를 이용하여 페이스트 또는 액상 감광제를 도포하여 박막을 형성할 수 있다. 이때 바코터(700a, 700b)는 500 내지 2,000nm의 선폭으로 이루어진 나노패턴을 가지고 있기 때문에 이를 통해 페이스트 또는 액상 감광제를 도포하게 되면 패턴 사이의 간격이 500 내지 2,000nm으로 형성되며, 이러한 패턴은 매우 작은 간격으로 이루어지기 때문에 열을 가하게 되면 옆의 패턴과 서로 뭉치게 되어 편편한 표면을 형성하게 된다. 하지만 종래의 마이크로미터 사이즈의 패턴을 가지는 바코터를 이용하여 페이스트 또는 액상 감광제를 도포할 경우 열처리를 하여도 패턴의 사이즈와 패턴 간의 간격 때문에 편편하게 되지 않고 제 형태를 유지하게 된다. 또한 본 발명의 바코터(700a, 700b)의 경우 도포되는 박막의 두께는 나노미터 사이즈까지 조절가능하다는 이점이 있다. 이러한 바코터(700a, 700b)를 이용하여 페이스트와 액상 감광제를 도포한 전자현미경 사진은 도 13을 통해 확인할 수 있다.
본 발명을 통해 제조된 바코터(700a, 700b)를 통해 박막을 형성하는 공정은 다음과 같은 단계를 추가하여 이루어질 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이 바코터(700a, 700b)를 이용하여 트렌치패턴 필름에 페이스트를 도포한다(S8).
음각형태를 가지는 트렌치패턴 필름(800)을 준비하고, 바코터(700a, 700b)를 이용하여 트렌치패턴 필름(800)에 페이스트(30)를 도포하여 트렌치패턴 내부에 페이스트(50)를 충전한다. 트렌치패턴 필름(800)에 페이스트(50)를 도포할 경우 트렌치패턴 내부에 페이스트(50)가 충전되면서 트렌치패턴 상부에도 페이스트(50)가 도포된다. 이때 트렌치패턴 필름(800)의 상부에 도포되는 잔여 페이스트(50)는 본 발명의 바코터(700a, 700b)에 의해 수 내지 수십 나노미터의 매우 얇은 잔여 페이스트막을 형성하기 때문에 페이스트(50)의 낭비를 최소화할 수 있다.
경우에 따라서 트렌치패턴 필름(800)은 양각형태를 이룰 수도 있다.
트렌치패턴 필름(800) 상부에 잔여 페이스트(50)를 제거한다(S9).
트렌치패턴 필름(800)의 상부에 형성된 수 내지 수십 나노미터의 매우 얇은 잔여 페이스트막을 제거하여 최종적으로 전극 패턴을 형성한다. 잔여 페이스트(50)가 많을수록 제거하는 데 많은 시간이 소요되며 페이스트(50)가 낭비된다는 단점이 있다. 하지만 본 발명의 경우 나노패턴을 가지는 바코터(700a, 700b)를 이용하기 때문에 나노미터 두께로 이루어진 매우 얇은 잔여 페이스트막을 형성할 수 있으며, 이로 인해 페이스트막의 제거가 용이할 뿐 아니라 최소한의 페이스트(50)만 사용하기 때문에 전극 패턴을 형성하는 비용이 감소된다는 장점이 있다.
종래의 바코터를 이용한 코팅 기술의 경우에는 20 내지 30㎛의 두께를 가지는 와이어가 감긴 바를 이용하여 액체를 도포하는 기술로, 바를 제조하는 비용이 저렴하다는 장점이 있으나 점도가 높은 페이스트를 도포할 경우 바에 형성된 와이어 사이의 간격에 의해 마이크로미터 사이즈의 패턴이 형성되기 때문에 패턴이 페이스트막에 그대로 남기 때문에 점도가 낮은 액체만 도포할 수 있다는 단점이 있다. 또한 점도가 낮은 액상의 감광제를 이용한 나노미터 두께의 도포 공정에 있어서도 나노 박막을 도포하는 공정 중에 용제의 빠른 휘발로 인해 균일한 도포가 어렵다는 단점이 있다.
이에 비해 본 발명과 같이 나노패턴을 포함하는 바코터를 이용할 경우에는 페이스트 또는 액상 감광제에 나노사이즈의 나노패턴이 형성되기는 하지만 이는 열처리에 의해 옆에 존재하는 나노패턴과 뭉침이 발생하여 균일한 표면을 이루게 된다. 특히 균일한 표면을 이루게 되면서 나노패턴의 높이가 낮아지기 때문에 페이스트막의 두께가 얇아진다는 장점이 있다. 뿐만 아니라 바코터를 사용할 경우 바코터의 제작비용이 저렴하기 때문에 바코터를 이용한 코팅 방법 또한 저비용으로 수행할 수 있다는 장점이 있다.
10: 크롬마스크
11: 패턴
30: 기판
50: 페이스트
100: 제1감광제 패턴
110, 310: 감광제
200: 제1위상전이마스크
300: 제2감광제 패턴
400: 나노금형
410: 금속도금층
500: 나노패턴 필름
600: 탄성필름
700a, 700b: 바코터

Claims (10)

  1. 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법에 있어서,
    제1감광제 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제1감광제 패턴을 통해 제1위상전이마스크를 형성하는 단계와;
    상기 제1위상전이마스크를 이용하여 제2감광제 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제2감광제 패턴에 금속도금층을 성장시켜 나노금형을 형성하는 단계와;
    상기 나노금형을 통해 나노패턴 필름을 형성하는 단계와;
    상기 나노패턴 필름을 이용하여 나노패턴이 형성된 바코터를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1감광제 패턴을 형성하는 단계는,
    크롬마스크를 준비하는 단계와;
    상기 크롬마스크의 일면인 크롬 패턴면에 감광제를 도포하고, 상기 크롬마스크의 타면에서 감광제 방향으로 자외선(UV)을 조사하여 상기 제1감광제 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1위상전이마스크를 형성하는 단계는,
    상기 제1감광제 패턴의 상부에 투명한 액상의 고분자를 도포한 후 60 내지 100℃에서 열경화하고, 상기 제1감광제 패턴으로부터 분리하여 상기 제1감광제 패턴에 의해 기둥형상으로 함몰된 패턴을 가지는 상기 제1위상전이마스크를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2감광제 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제1위상전이마스크에 자외선을 조사하여 상기 제1위상전이마스크에 형성된 패턴 중 양각으로 돌출된 패턴 부분과 음각으로 함몰된 패턴이 만나는 에지(edge) 부분에서 자외선 강도가 낮아져 상기 제2감광제 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 나노금형을 형성하는 단계는,
    전기도금 공정을 이용하여 니켈(Ni) 또는 니켈합금(Ni alloy)으로 이루어진 금속도금층을 성장시킨 후, 상기 제2감광제 패턴을 상기 금속도금층으로부터 분리하여 상기 나노금형을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 나노패턴이 형성된 바코터를 얻는 단계는,
    상기 나노패턴 필름의 하부에 탄성필름을 부착하고, 상기 나노패턴 필름을 바(bar)에 감아서 형성하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 나노패턴 필름은 상기 바의 길이방향과 나노패턴의 방향을 수직하게 부착하거나 또는 상기 바의 길이방향과 나노패턴의 방향을 평행하도록 부착하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 바코터는 나노패턴의 선폭이 500 내지 2,000nm이고, 나노패턴의 높이는 500 내지 2,000nm이며, 나노패턴 간의 간격은 5 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터 제조방법.
  9. 나노패턴을 포함하는 바코터에 있어서,
    바(bar)와;
    상기 바의 표면에 상기 바의 길이방향과 수직하거나 또는 평행한 나노패턴을 포함하며,
    상기 나노패턴은 선폭이 500 내지 2,000nm이고, 높이는 500 내지 2,000nm이며, 간격은 5 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터.
  10. 나노패턴을 포함하는 바코터를 이용한 박막 형성방법에 있어서,
    제1감광제 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제1감광제 패턴을 통해 제1위상전이마스크를 형성하는 단계와;
    상기 제1위상전이마스크를 이용하여 제2감광제 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제2감광제 패턴에 금속도금층을 성장시켜 나노금형을 형성하는 단계와;
    상기 나노금형을 통해 나노패턴 필름을 형성하는 단계와;
    상기 나노패턴 필름을 이용하여 나노패턴이 형성된 바코터를 얻는 단계와;
    상기 바코터를 이용하여 트렌치패턴 필름에 페이스트를 도포하는 단계와;
    상기 트렌치패턴 필름 상부에 잔여 페이트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노패턴을 포함하는 바코터를 이용한 박막 형성방법.
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KR20130058502A (ko) 2011-11-25 2013-06-04 삼성전기주식회사 바코팅 장치 및 이를 이용한 코팅방법

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