KR100408163B1 - Micro-pattern forming method for a semiconductor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용매 흡수력을 갖는 주형을 이용하는 간단한 공정을 통해 기판 상에 목표로 하는 박막의 미세 패턴을 형성하고, 박막의 미세 패턴과 기판간의 접착력을 증진시키며, 주형으로 흡수되는 용매의 강제 배기를 통해 미세 패턴의 공정 시간을 단축시킬 수 있도록 한다는 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 종래의 미세 접촉 프린팅 방법과 각인 방법과는 달리, 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 기판 상에 형성하고, 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 소정의 압력으로 박막 물질에 가압 접촉시켜 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질이 주형 패턴의 음각 부분으로 유입되도록 함과 동시에 박막 물질의 접촉 계면 상에 존재하는 용매를 주형에 흡수시켜 박막 물질을 고형화시키는 방식으로 기판 상에 박막 미세 패턴을 고정밀하게 형성할 수 있는 것이며, 또한 용매가 아닌 올리고머 성분을 박막 물질에 함유시킴으로써 박막 물질의 유동성을 확보하는 방식을 이용할 수도 있다. 더욱이, 본 발명은 기판 상에 형성된 박막 미세 패턴을 이용하는 부가적 방법(박막 물질 성장 방법) 또는 감쇄적 방법(박막 물질 식각 방법)을 통해 기판 상에, 예를 들면 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 등의 박막 패턴을 형성할 수 있는 것이다.The present invention is to form a fine pattern of the target thin film on the substrate through a simple process using a mold having a solvent absorbing power, to improve the adhesion between the fine pattern of the thin film and the substrate, through the forced exhaust of the solvent absorbed into the mold In order to shorten the process time of the fine pattern, the present invention, unlike the conventional fine contact printing method and stamping method, to form a thin film material having a fluidity by the solvent on the substrate, A solvent having a pattern on the contact interface of the thin film material while simultaneously contacting the thin film material with a predetermined pressure to the thin film material at a predetermined pressure so that the thin film material contacting the embossed portion of the mold pattern is introduced into the negative portion of the mold pattern. The fine pattern of the thin film on the substrate by absorbing the It can form densely, and also the method of ensuring the fluidity | liquidity of a thin film material can also be used by containing the oligomer component which is not a solvent in a thin film material. Furthermore, the present invention provides a method of forming a thin film on a substrate by using an additional method (thin film material growth method) or attenuating method (thin film material etching method) using a thin film fine pattern formed on the substrate, for example, a conductor, an insulator, a semiconductor, an organic material, or the like. It is possible to form a thin film pattern.

Description

반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법{MICRO-PATTERN FORMING METHOD FOR A SEMICONDUCTOR}MICRO-PATTERN FORMING METHOD FOR A SEMICONDUCTOR}

본 발명은 기판(예를 들면, 실리콘 기판, 세라믹 기판, 금속층, 고분자층 등) 상에 미세 패턴을 형성하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 집적 회로, 전자 소자, 광소자, 자기 소자, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터 등의 제조 공정 시에 주형을 이용하여 기판 상에 초 미세 패턴(1㎛ 이하 ∼ 수㎚)을 형성하는 데 적합한 미세 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a fine pattern on a substrate (for example, silicon substrate, ceramic substrate, metal layer, polymer layer, etc.), more specifically integrated circuit, electronic device, optical device, magnetic device, SAW (Surface Acoustic Wave) The present invention relates to a fine pattern forming method suitable for forming an ultra fine pattern (1 μm or less to several nm) on a substrate by using a mold during a manufacturing process such as a filter.

잘 알려진 바와 같이, 반도체, 전자, 광전, 자기, 표시 소자 등을 제조할 때 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 공정을 수행하게 되는 데, 이와 같이 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 대표적인 기법으로는 빛을 이용하여 미세 패턴을 형성하는 포토리쏘그라피(photolithography) 방법이 있다.As is well known, a process of forming a fine pattern on a substrate is performed when manufacturing a semiconductor, electronic, photoelectric, magnetic or display device. There is a photolithography method for forming a fine pattern by using.

상기한 포토리쏘그라피 방법은 빛에 대한 반응성을 갖는 고분자 물질(예를 들면, 포토레지스트 등)을 패터닝하고자 하는 물질이 적층(또는 증착)된 기판 상에 도포하고, 목표로 하는 임의의 패턴으로 설계된 레티클을 통해 고분자 물질 상에 빛을 투과시켜 노광하며, 현상 공정을 통해 노광된 고분자 물질을 제거함으로써, 패터닝하고자 하는 물질 위에 목표로 하는 패턴을 갖는 패턴 마스크(또는 식각 마스크)를 형성한다. 이후에, 패턴 마스크를 이용하는 식각 공정을 수행함으로써, 기판 상에 적층된 물질을 원하는 패턴으로 패터닝한다.The photolithography method is applied to a substrate on which a material to be patterned is laminated (or deposited) on a polymer material having a responsiveness to light (for example, a photoresist, etc.) and designed in a desired pattern. The light is transmitted through the reticle on the polymer material and exposed, and the exposed polymer material is removed through the development process, thereby forming a pattern mask (or an etching mask) having a target pattern on the material to be patterned. Thereafter, by performing an etching process using a pattern mask, the material laminated on the substrate is patterned into a desired pattern.

한편, 상기한 바와 같은 포토리쏘그라피 방법은 회로 선폭(또는 패턴 선폭)이 노광 공정에 사용되는 빛의 파장에 의해 결정된다. 따라서, 현재의 기술수준을 고려할 때 포토리쏘그라피 공정을 이용하여 기판 상에 초미세 패턴, 예를 들면 선폭이 100㎚ 이하인 초미세 패턴을 형성하는 것이 매우 어려운 실정이다.On the other hand, in the photolithography method as described above, the circuit line width (or pattern line width) is determined by the wavelength of light used in the exposure process. Therefore, in consideration of the current state of the art, it is very difficult to form an ultrafine pattern, for example, an ultrafine pattern having a line width of 100 nm or less, on a substrate using a photolithography process.

또한, 빛을 이용한 방법으로 다중 공정을 통한 3차원 형상을 대면적 기판 위에 패턴을 형성할 수는 있으나, 다중 공정을 행하기 위해서는 하나의 패턴을 형성할 때마다 패턴 형성, 식각 공정, 세정 공정 등을 수행해야만 하기 때문에 시간이 오래 걸리고 공정이 매우 복잡해진다는 문제가 있으며, 이러한 문제는 결국 제품의 제조 비용 상승 및 생산성의 저하를 초래하게 된다는 문제를 야기시킨다.In addition, a pattern using a light can form a three-dimensional shape on a large-area substrate through multiple processes, but in order to perform the multiple processes, a pattern formation, an etching process, a cleaning process, etc., is performed every time one pattern is formed. There is a problem that it takes a long time and the process becomes very complicated because it has to be performed, and this problem leads to a problem that the production cost of the product is increased and productivity is lowered.

더욱이, 빛을 이용하여 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 종래의 방법에서는 패턴이 형성될 기판의 표면이 편평하지 않으면 빛의 반사나 회절, 세기 변화 등에 의하여 공정이 매우 복잡해지는 문제가 있었다.In addition, in the conventional method of forming a fine pattern on a substrate using light, if the surface of the substrate on which the pattern is to be formed is not flat, there is a problem in that the process is very complicated due to light reflection, diffraction, intensity change, or the like.

따라서, 선폭이 100㎚ 이하인 초미세 패턴을 형성하는 새로운 기법에 대한 연구 개발이 도처에서 활발하게 진행되고 있으며, 새로운 기법으로는 미세 접촉 프린팅(micro-contact printing) 방법과 각인(imprinting) 방법이 있다.Therefore, research and development of new techniques for forming ultra-fine patterns with line widths of 100 nm or less are being actively conducted everywhere, and new techniques include micro-contact printing and imprinting. .

상기한 방법 중 미세 접촉 프린팅 방법은 고분자 주형(mold)을 기판 상에 각인시켜 원하는 형상의 패턴을 얻는 방식, 즉 원하는 모양의 형상(또는 패턴)을 갖는 고분자 주형(예를 들면, PDMS 주형)을 기판 상에 접촉시켜 표면 상태를 변화시키고, 이를 통해 원하는 부분만을 남기고 식각하거나 선택적으로 증착하는 방법이다.Among the above methods, the micro-contact printing method is a method of obtaining a pattern of a desired shape by imprinting a polymer mold on a substrate, that is, a polymer mold (eg, PDMS mold) having a shape (or pattern) of a desired shape. It is a method of changing the surface state by contacting the substrate, thereby etching or selectively depositing only the desired portion.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 미세 접촉 프린팅 방법은 특별한 외력을 가하지 않는다는 장점을 갖는 반면에 표면을 깎아내지 않는 이상 변형된 표면 상태가 영구적으로 유지된다는 단점을 갖는다.However, the conventional fine contact printing method as described above has the advantage of not applying a special external force, while the deformed surface state is permanently maintained unless the surface is scraped off.

한편, 각인 방법은 원하는 형상(패턴)을 가지고 있는 경도가 큰 주형을 물리적인 힘으로 가압하여 고분자 위에 미세 패턴을 형성하고, 예를 들면 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching) 등의 방법을 이용하여 이를 기판에 전송하는 방법이다.Meanwhile, the stamping method forms a fine pattern on the polymer by pressing a mold having a large hardness having a desired shape (pattern) with a physical force, for example, by using a method such as reactive ion etching. It is a method of transferring to a substrate.

그러나, 상기한 각인 방법은 가압할 때 높은 압력을 이용하기 때문에 고분자 박막 및 기판이 변형되거나 파손되는 현상이 야기된다는 치명적인 단점을 갖는다.However, the above-described imprinting method has a fatal disadvantage that the polymer thin film and the substrate are deformed or broken because the high pressure is used when pressing.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용매 흡수력을 갖는 주형을 이용하는 간단한 공정을 통해 기판 상에 목표로 하는 박막의 미세 패턴을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method for forming a fine pattern of a target thin film on a substrate through a simple process using a mold having solvent absorption ability. .

본 발명의 다른 목적은 박막의 미세 패턴과 기판간의 접착력을 증진시킬 수 있는 미세 패턴 형성 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of forming a fine pattern that can enhance the adhesion between the fine pattern of the thin film and the substrate.

본 발명의 또 다른 목적은 주형으로 흡수되는 용매의 강제 배기를 통해 미세 패턴의 공정 시간을 단축시킬 수 있는 미세 패턴 형성 방법을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a method for forming a fine pattern, which can shorten the process time of the fine pattern through forced exhaust of the solvent absorbed into the mold.

상기 목적을 달성하기 위한 일 형태에 따른 본 발명은, 임의의 패턴 구조를 갖는 주형을 이용하여 기판 상에 목표로 하는 미세 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴 구조를 가지며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 준비하는 과정; 상기 기판 상에 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 형성하는 과정; 상기 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 과정; 상기 주형을 상기 박막 물질에 소정의 압력으로 가압 접촉시켜 상기 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질의 일부를 상기 주형 패턴의 음각 부분으로 유입시킴과 동시에 상기 박막 물질에 함유된 용매를 상기 주형으로 흡수시킴으로써, 상기 박막 물질을 고형화시키는 과정; 상기 기판으로부터 상기 주형을 분리하는 과정; 및 상기 주형의 양각 부분에 맞닿았던 잔류 박막 물질을 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써 박막 미세 패턴을 형성하는 과정으로 이루어진 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of forming a target fine pattern on a substrate using a mold having an arbitrary pattern structure, the pattern structure comprising an embossed portion and an intaglio portion. Preparing a mold having solvent absorption ability; Forming a thin film material having fluidity by a solvent on the substrate; Reabsorbing a solvent on the thin film material; The mold is brought into pressure contact with the thin film material at a predetermined pressure so that a portion of the thin film material contacting the embossed portion of the mold pattern is introduced into the negative portion of the mold pattern, and at the same time, the solvent contained in the thin film material is absorbed into the mold. Thereby solidifying the thin film material; Separating the mold from the substrate; And removing the remaining thin film material in contact with the embossed portion of the mold to selectively expose a portion of the upper portion of the substrate to form a thin film fine pattern.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 형태에 따른 본 발명은, 임의의 패턴 구조를 갖는 주형을 이용하여 기판 상에 목표로 하는 미세 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴 구조를 가지며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 준비하는 과정; 상기 기판 상에 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 형성하는 과정; 상기 주형을 상기 박막 물질에 소정의 압력으로 가압 접촉시켜 상기 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질의 일부를 상기 주형 패턴의 음각 부분으로 유입시키고, 상기 박막 물질에 함유된 용매를 상기 주형으로 흡수시키며, 진공척을 이용하여 상기 주형에 흡수된 용매를 외부로 강제 배기 시킴으로써, 상기 박막 물질을 고형화시키는 과정; 상기 기판으로부터 상기 주형을 분리하는 과정; 및 상기 주형의 양각 부분에 맞닿았던 잔류 박막 물질을 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써 박막 미세 패턴을 형성하는 과정으로 이루어진반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a target fine pattern on a substrate using a mold having an arbitrary pattern structure, the pattern structure comprising an embossed portion and an intaglio portion. Preparing a mold having solvent absorption ability; Forming a thin film material having fluidity by a solvent on the substrate; Pressure-contacting the mold with the thin film material at a predetermined pressure to introduce a portion of the thin film material in contact with the embossed portion of the mold pattern to the negative portion of the mold pattern, and to absorb the solvent contained in the thin film material into the mold. Solidifying the thin film material by forcibly evacuating the solvent absorbed by the mold to the outside using a vacuum chuck; Separating the mold from the substrate; And removing the remaining thin film material in contact with the embossed portion of the mold to selectively expose a portion of the upper portion of the substrate to form a thin film fine pattern.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 형태에 따른 본 발명은, 임의의 패턴 구조를 갖는 주형을 이용하여 기판 상에 목표로 하는 미세 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴 구조를 가지며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 준비하는 과정; 상기 기판 상에 소량의 용매와 유동성 제공을 위한 저 분자량의 올리고머를 포함하는 박막 물질을 형성하는 과정; 상기 주형을 상기 박막 물질에 소정의 압력으로 가압 접촉시켜 상기 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질의 일부를 상기 주형 패턴의 음각 부분으로 유입시켜 패터닝하는 과정; 경화 공정을 통해 상기 올리고머를 가교 반응시킴으로써, 상기 패터닝된 박막 물질을 고형화시키는 과정; 상기 기판으로부터 상기 주형을 분리하는 과정; 및 상기 주형의 양각 부분에 맞닿았던 잔류 박막 물질을 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써 박막 미세 패턴을 형성하는 과정으로 이루어진 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법을 제공한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a target fine pattern on a substrate by using a mold having an arbitrary pattern structure. Preparing a mold having a solvent absorption ability; Forming a thin film material comprising a small amount of solvent and a low molecular weight oligomer for providing fluidity on the substrate; Pressing and contacting the mold with the thin film material at a predetermined pressure to introduce a portion of the thin film material which is in contact with the embossed portion of the mold pattern to the negative portion of the mold pattern; Solidifying the patterned thin film material by crosslinking the oligomer through a curing process; Separating the mold from the substrate; And removing the remaining thin film material in contact with the embossed portion of the mold to selectively expose a portion of the upper portion of the substrate to form a thin film fine pattern.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 형태에 따른 본 발명은, 임의의 패턴 구조를 갖는 주형을 이용하여 기판 상에 목표로 하는 미세 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴 구조를 가지며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 준비하는 과정; 상기 기판 상에 소량의 용매와 유동성 제공을 위한 저 분자량의 올리고머를 포함하는 박막 물질을 형성하는 과정; 상기 기판과 박막 물질간의 접착력 강화를 위해 열처리 공정을 수행하는 과정; 상기 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 과정; 상기 주형을 상기 박막 물질에 소정의 압력으로 가압 접촉시켜 상기 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질의 일부를 상기 주형 패턴의 음각 부분으로 유입시키고, 상기 박막 물질에 함유된 용매를 상기 주형으로 흡수시키며, 진공척을 이용하여 상기 주형에 흡수된 용매를 외부로 강제 배기 시킴으로써, 상기 박막 물질을 패터닝하는 과정; 경화 공정을 통해 상기 올리고머를 가교 반응시킴으로써, 상기 패터닝된 박막 물질을 고형화시키는 과정; 상기 기판으로부터 상기 주형을 분리하는 과정; 및 상기 주형의 양각 부분에 맞닿았던 잔류 박막 물질을 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써 박막 미세 패턴을 형성하는 과정으로 이루어진 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법을 제공한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a target fine pattern on a substrate by using a mold having an arbitrary pattern structure. Preparing a mold having a solvent absorption ability; Forming a thin film material comprising a small amount of solvent and a low molecular weight oligomer for providing fluidity on the substrate; Performing a heat treatment process to enhance adhesion between the substrate and the thin film material; Reabsorbing a solvent on the thin film material; Pressure-contacting the mold with the thin film material at a predetermined pressure to introduce a portion of the thin film material in contact with the embossed portion of the mold pattern to the negative portion of the mold pattern, and to absorb the solvent contained in the thin film material into the mold. Patterning the thin film material by forcibly evacuating the solvent absorbed by the mold to the outside using a vacuum chuck; Solidifying the patterned thin film material by crosslinking the oligomer through a curing process; Separating the mold from the substrate; And removing the remaining thin film material in contact with the embossed portion of the mold to selectively expose a portion of the upper portion of the substrate to form a thin film fine pattern.

도 1a 내지 1g는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 반도체 소자용 박막 미세 패턴을 형성하는 과정들을 설명하기 위해 도시한 공정 단면도,1A to 1G are cross-sectional views illustrating processes of forming a thin film fine pattern for a semiconductor device according to various embodiments of the present disclosure;

도 2a 및 b는 진공척을 이용하여 주형 내부에 축적되는 용매를 외부로 강제 배기시키면서 패터닝을 수행하는 과정을 설명하기 위해 도시한 부분 공정 단면도,2A and 2B are partial process cross-sectional views illustrating a process of performing patterning while forcibly evacuating a solvent accumulated inside a mold by using a vacuum chuck;

도 3a 및 3b는 본 발명에 따라 형성한 박막 미세 패턴을 이용하여 부가적 방법으로 기판 상에 박막 패턴을 형성하는 과정을 도시한 공정 순서도,3A and 3B are process flowcharts illustrating a process of forming a thin film pattern on a substrate by an additional method using the thin film fine pattern formed according to the present invention;

도 4a 내지 4b는 본 발명에 따라 형성한 박막의 미세 패턴을 이용하여 감쇄적 방법으로 기판 상에 박막 패턴을 형성하는 과정을 도시한 공정 순서도.Figures 4a to 4b is a process flow chart showing a process of forming a thin film pattern on a substrate in a decay method using a fine pattern of a thin film formed in accordance with the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

102 : 기판 104 : 박막 미세 패턴102 substrate 104 thin film fine pattern

108 : 용기 110, 120 : 용매108: container 110, 120: solvent

112, 121 : 가열 수단 114 : 저장 용기112, 121: heating means 114: storage container

116 : 기체 공급관 118 : 안내관116: gas supply pipe 118: guide pipe

122, 126 : 주형 128 : 진공척122, 126: mold 128: vacuum chuck

130 : 관통홀 132 : 밸브130: through hole 132: valve

103a, 124a : 박막 패턴103a, 124a: thin film pattern

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 핵심 기술사상은, 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질(예를 들면, 고분자 물질)을 기판 상에 형성하고, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 소정의 압력으로 박막 물질에 가압 접촉(또는 밀착 접촉)시켜 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질이 주형 패턴의 음각 부분으로 유입되도록 함과 동시에 박막 물질의 접촉 계면 상에 존재하는 용매를 주형에 흡수시켜 박막 물질을 고형화시키거나 혹은 올리고머에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을기판 상에 형성하고, 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 소정의 압력으로 박막 물질에 가압 접촉(또는 밀착 접촉)시켜 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질이 주형 패턴의 음각 부분으로 유입되도록 함과 동시에 열, 자외선, 가시 광선 등을 이용해 박막 물질을 고형화 시킴으로써, 기판 상에 목표로 하는 박막의 미세 패턴을 형성한다는 것으로, 이를 위한 구체적인 기술 수단으로서, 박막 물질에 용매를 재흡수시키거나, 박막 물질과 기판간의 접착력 향상을 위해 열처리 공정을 수행하거나, 진공척을 이용하여 주형에 흡수되는 용매를 외부로 강제 배기시키거나, 올리고머 성분을 함유하는 박막 물질을 사용하거나, 박막 물질을 열처리, 자외선 처리, 가시광선 처리하는 등의 방법을 선택적으로 적용함으로써, 본 발명에서 목적으로 하는 바들을 쉽게 달성할 수 있다.First, the core technical idea of the present invention is to form a thin film material (for example, a polymer material) having fluidity by a solvent on a substrate, and apply a predetermined pressure to a mold having an arbitrary pattern shape having elasticity and solvent absorption power. In this way, the thin film material is pressed into (or intimate contact with) the thin film material so that the thin film material contacting the embossed portion of the mold pattern flows into the negative portion of the mold pattern, and at the same time, the solvent present on the contact interface of the thin film material is absorbed into the mold material. To form a thin film material having a solidity or fluidity by the oligomer on the substrate, and to press the contact (or close contact) of the mold pattern with a predetermined pressure to the mold of any pattern shape having a solvent absorption capacity The thin film material in contact with the embossed portion is introduced into the engraved portion of the mold pattern while using heat, ultraviolet rays, visible light, etc. By solidifying the thin film material to form a fine pattern of the target thin film on the substrate, as a specific technical means for this, the heat treatment process to reabsorb the solvent to the thin film material or to improve the adhesion between the thin film material and the substrate Or by forcibly evacuating the solvent absorbed into the mold to the outside using a vacuum chuck, using a thin film material containing an oligomer component, or heat treatment, ultraviolet light treatment, visible light treatment, or the like. By applying, the objects aimed at in the present invention can be easily achieved.

여기에서, 주형으로는 PDMS 등의 고분자 주형이나 용매 흡수력을 갖는 무기물 주형 등이 사용될 수 있으며, 기판으로는, 예를 들면 실리콘 기판, 세라믹 기판, 금속층, 고분자층 등이 사용될 수 있다.Here, as the mold, a polymer mold such as PDMS, an inorganic mold having solvent absorbing power, or the like may be used. As the substrate, for example, a silicon substrate, a ceramic substrate, a metal layer, a polymer layer, or the like may be used.

[실시 예1]Example 1

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 첫째 기판 상에 유동성을 갖는 박막 물질을 형성(예를 들면, 코팅)하고, 둘째 박막 물질에 용매를 재흡수시키며, 셋째 양각 부분과 음각 부분으로 된 임의의 패턴을 갖는 주형을 박막 물질 상에 가압 접촉(또는 밀착 접촉)시켜 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질이 주형 패턴의 음각 부분으로 유입되도록 함과 동시에 박막 물질의 접촉 계면 상에 존재하는 용매를 주형에 흡수시켜 박막 물질을 고형화 시킴으로서 기판 상에 목표로 하는박막 미세 패턴을 형성한다는 것으로, 이를 수행하는 일련의 공정들에 대하여 첨부된 도 1을 참조하여 하기에 상세하게 설명한다.In the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, the first thin film material having fluidity (for example, coating) is formed on the substrate, the second thin film material is reabsorbed, and the third embossed part and the negative part are randomly formed. The mold having the pattern of is pressed into (or intimate contact with) the thin film material so that the thin film material contacting the embossed portion of the mold pattern flows into the negative portion of the mold pattern, and at the same time, the solvent present on the contact interface of the thin film material It is described in detail below with reference to the accompanying FIG. 1 for a series of processes for performing this by forming a target thin film fine pattern on a substrate by absorbing in a mold to solidify the thin film material.

도 1a를 참조하면, 이 기술분야에 잘 알려진 스핀 코팅 기법을 이용하여, 기판(102) 상에 박막 물질(104')을 형성한다. 여기에서, 박막 물질(104')은 용매에 의해 유동성을 갖는 고분자 물질이거나 혹은 솔젤 형태를 포함하는 무기 물질일 수 있다.Referring to FIG. 1A, a thin film material 104 ′ is formed on a substrate 102 using spin coating techniques well known in the art. Herein, the thin film material 104 ′ may be a polymer material having fluidity by a solvent or an inorganic material including a sol-gel form.

이어서, 용매 흡수성을 갖는 주형을 이용하는 패터닝 공정을 수행하게 되는데, 이 경우 기판 상에 박막 물질을 코팅한 후 소정 시간 이내(즉, 패터닝에 필요한 정도의 유동성을 가질 수 있을 정도로 용매가 잔존하는 시간 이내)에 주형을 이용하는 패터닝 공정을 수행해야만 하는 시간적인 제약을 받게 되는 문제가 있다.Subsequently, a patterning process using a mold having solvent absorbency is performed, in which case, after coating the thin film material on the substrate, within a predetermined time (that is, within a time in which the solvent remains so as to have a fluidity necessary for patterning). ) Is subject to the time constraint of having to perform the patterning process using the mold.

따라서, 본 실시 예에서는 주형을 이용하는 패터닝 공정을 수행하기 전에 기판(102) 상에 형성된 박막 물질(104')에 용매를 재흡수시키는 공정을 수행하게 되는데, 이러한 용매 재흡수 방법으로는 임의의 공간에 준비된 용기에 들어 있는 용매를 가열하여 그 증기를 발생시켜 박막 물질에 흡수시키거나 혹은 박막 물질에 흡수시키고자 하는 용매를 공기나 비 활성 기체(예를 들면, 질소, 아르곤, 헬륨 등) 등을 이용하여 버블링(bubbling)시켜 재흡수시키는 방법을 적용할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, before performing the patterning process using the mold, the process of resorbing the solvent to the thin film material 104 'formed on the substrate 102 is performed. The solvent contained in the container is heated to generate the vapor to be absorbed in the thin film material, or the solvent to be absorbed in the thin film material is air or an inert gas (for example, nitrogen, argon, helium, etc.). It is possible to apply a method of bubbling (bubbling) to resorption.

즉, 일 예로서 도 1b에 도시된 바와 같이, 용매(110)(예를 들면, 솔벤트 등)가 저장된 용기(108)가 내장되어 외부와 밀폐 가능한 공간(106)에 넣어 용기(108)로부터 증발되는 용매를 박막 물질(104')에 흡수시킴으로써 박막 물질(104')을 유동화(즉, 유동성 확보)시킨다. 이때, 용기(108)의 하단에 장착된 히터 등의 가열수단(112)을 통해 용기(108)를 가열시켜 용매(110)의 증발을 촉진시킴으로써, 이를 통해 박막 물질(104')로의 용매 재흡수를 보다 빠르게 실현할 수 있다.That is, as an example, as shown in FIG. 1B, a container 108 in which a solvent 110 (for example, a solvent, etc.) is stored is embedded in an airtight space 106 and evaporated from the container 108. The thin film material 104 'is fluidized (ie, fluidized) by absorbing the solvent into the thin film material 104'. At this time, by heating the vessel 108 through a heating means 112 such as a heater mounted on the bottom of the vessel 108 to promote the evaporation of the solvent 110, thereby resorbing the solvent to the thin film material 104 ' Can be realized faster.

또한, 용매 재흡수를 위한 다른 방법에서는, 일 예로서 도 1c에 도시된 바와 같이, 기체 공급관(116)을 통해 용매(120)가 저장된 저장 용기(114)에 질소, 아르곤, 헬륨 등의 비 활성 기체를 공급하여 용매를 버블링시키고, 이 버블링을 통해 생성되는 용매 증기들을 안내관(118)으로 유도하여 박막 물질(104') 상에 공급함으로써 용매를 재흡수시킨다. 이때, 비 활성 기체를 이용하는 방법은, 상기한 증발 방법에서와 동일하게, 저장 용기(114)에 근접하게 장착된 히터 등의 가열 수단(121)을 통해 용매의 버블링을 촉진시킴으로써, 이를 통해 박막 물질(104')로의 용매 재흡수를 보다 빠르게 실현할 수 있다.In addition, in another method for solvent resorption, as shown in FIG. 1C, for example, inert nitrogen, argon, helium, or the like is stored in the storage container 114 in which the solvent 120 is stored through the gas supply pipe 116. The gas is supplied to bubble the solvent, and the solvent vapors generated through the bubbling are guided to the guide tube 118 and supplied to the thin film material 104 'to reabsorb the solvent. At this time, the method using the inert gas, as in the evaporation method described above, by promoting the bubbling of the solvent through a heating means 121, such as a heater mounted close to the storage container 114, thereby through Solvent resorption into the material 104 'can be realized faster.

따라서, 본 실시 예에서는 기판(102) 상에 박막 물질(104')을 형성한 후에 다양한 방법을 통해 박막 물질(104') 상에 필요한 만큼의 용매(후속하는 패터닝 공정을 수행하기 전까지의 소요 시간 경과 후 패터닝 가능한 정도로 유동성을 가질 수 있는 양의 용매)를 재흡수시켜 주기 때문에 박막 물질을 형성한 후에 행해지는 패터닝 공정에 따른 시간적인 제약 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.Therefore, in this embodiment, after forming the thin film material 104 'on the substrate 102, the amount of solvent required on the thin film material 104' by the various methods (the time required before performing the subsequent patterning process). Since the solvent is reabsorbed in an amount capable of fluidity after the elapse of time, it is possible to fundamentally solve the time constraint problem of the patterning process performed after the thin film material is formed.

한편, 본 실시 예에서는 기판 상에 미세 패턴을 형성할 때, 원하는 형상의 패턴(즉, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴)이 형성되어 있으며, 용매 흡수력을 갖는 PDMS 등의 고분자 주형, 솔젤 형태를 포함하는 무기물 주형 등을 이용할 수 있는데, 이와 같이 준비된 주형(122)을, 일 예로서 도 1d에서 화살표로 도시한 바와 같이, 박막 물질(104')에 가압 접촉(또는 밀착 접촉)시킨다.Meanwhile, in the present embodiment, when a fine pattern is formed on a substrate, a pattern having a desired shape (that is, a pattern comprising an embossed portion and an intaglio portion) is formed, and a polymer mold or a sol-gel form such as PDMS having solvent absorption ability is formed. Including an inorganic mold, etc., the mold 122 prepared as described above is, for example, by pressure contact (or close contact) with the thin film material 104 ', as shown by an arrow in FIG. 1D.

따라서, 고분자 박막의 유동 상태가 유지되는 시간 이내에 주형(122)을 박막 물질(104')에 가압 접촉시키면, 가압력에 의해, 일 예로서 도 1e에 도시된 바와 같이, 양각 부분의 하부에 있는 박막 물질(104')의 일부가 주형(122)의 음각 부분으로 밀려들어가게 됨으로써, 박막 물질(104')이 주형(122)의 패턴에 따라 패터닝된다.Accordingly, when the mold 122 is pressed into contact with the thin film material 104 'within a time period in which the polymer thin film is maintained in flow, the thin film at the bottom of the embossed portion is applied by the pressing force, for example, as shown in FIG. A portion of the material 104 'is pushed into the intaglio portion of the mold 122 such that the thin film material 104' is patterned according to the pattern of the mold 122.

이때, 주형(122)이 박막 물질(104')에 가압 접촉된 상태에서 소정 시간 동안을 유지하면 주형(122)의 용매 흡수력에 의해 박막 물질(104')의 접촉 계면 상에 존재하는 용매가 주형(122)에 흡수됨으로써 박막 물질(104')이 고형화된다. 즉, 주형(122)의 내부에는 미세한 기공들이 형성되어 있는데, 박막 물질(104')에 용해되어 있는 용매는 이러한 기공들 속으로 흡수된다.At this time, when the mold 122 is maintained in pressure contact with the thin film material 104 'for a predetermined time, the solvent present on the contact interface of the thin film material 104' is caused by the solvent absorption force of the mold 122. Absorption into 122 causes the thin film material 104 ′ to solidify. That is, fine pores are formed in the mold 122, and the solvent dissolved in the thin film material 104 'is absorbed into the pores.

이와 같이, 주형(122) 내의 음각 부분으로 박막 물질(104')의 일부가 유입(또는 이동)되고 박막 물질(104')의 접촉 계면 상에 존재하는 용매가 주형(122)에 흡수되어 고형화된 상태에서 주형(122)을 떼어 내면, 일 예로서 도 1f에 도시된 바와 같이, 박막 물질(104')이 양각 부분(104a)과 음각 부분(104b)의 형상으로 부분 패터닝된다.As such, a portion of the thin film material 104 ′ is introduced (or moved) into the intaglio portion in the mold 122 and a solvent present on the contact interface of the thin film material 104 ′ is absorbed by the mold 122 to solidify it. When the mold 122 is removed from the state, as an example, as shown in FIG. 1F, the thin film material 104 ′ is partially patterned in the shape of the relief portion 104a and the relief portion 104b.

마지막으로, 음각 부분(104b)의 하부에 있는 실리콘 기판(102)의 상부가 노출될 때까지 에치백 등과 같은 식각 공정을 수행하여 음각 부분(104b)의 박막 물질을 제거함으로써, 일 예로서 도 1g에 도시된 바와 같이, 기판(102) 상에 목표로 하는 박막 미세 패턴(104)을 완성한다. 여기에서, 음각 부분(104b)의 박막 물질을 제거하는 것은, 예를 들면 식각 용액 또는 용해 용액 등을 이용하여 실현할 수도 있고, 이와는 달리 반응성 이온 식각(RIE) 방법으로 실현할 수도 있다.Finally, by performing an etching process such as an etch back until the top of the silicon substrate 102 under the intaglio portion 104b is exposed, the thin film material of the intaglio portion 104b is removed, for example, as shown in FIG. 1G. As shown in FIG. 1, the target thin film fine pattern 104 is completed on the substrate 102. Here, the removal of the thin film material of the intaglio portion 104b may be realized using, for example, an etching solution or a dissolution solution, or alternatively, may be realized by a reactive ion etching (RIE) method.

즉, 본 실시 예에 따르면, 미세 접촉 프린팅 방법과 각인 방법을 통해 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 전술한 종래 기술과는 달리, 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 기판 상에 형성하고, 박막 물질에 유동성 확보를 위한 용매를 재흡수시키며, 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 박막 물질에 가압 접촉시켜 고형화시키는 간단한 공정을 통해 기판 상에 목표로 하는 패턴 형상을 갖는 박막의 미세 패턴을 쉽게 형성할 수 있다.That is, according to the present embodiment, unlike the above-described conventional technique of forming a fine pattern on a substrate through a fine contact printing method and a stamping method, a thin film material having fluidity by solvent is formed on the substrate, and the thin film material The fine pattern of the thin film having the target pattern shape on the substrate is subjected to a simple process of reabsorbing a solvent for ensuring fluidity, and solidifying the mold having an arbitrary pattern shape having solvent absorption by contacting and solidifying the mold. It can be easily formed.

[실시 예2]Example 2

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 기판 상에 유동성을 갖는 박막의 박막 물질을 형성하고, 박막 물질에 용매를 재흡수시키며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 박막 물질에 가압 접촉시켜 부분적 패터닝 및 고형화를 수행하고, 식각 공정을 통해 고형화된 패턴 음각 부분의 박막 물질을 제거하는 방식으로 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성한다는 점에 있어서는 전술한 실시 예1과 동일하다. 따라서, 이러한 각 과정의 진행을 위한 공정들은 실질적으로 전술한 실시 예1에서의 공정들과 실질적으로 동일하므로, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.In the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, the thin film material having the fluidity is formed on the substrate, the solvent is resorbed to the thin film material, and the mold having the solvent absorption ability is pressed into the thin film material to partially pattern and solidify the thin film material. And a thin film fine pattern on the substrate in the manner of removing the thin film material of the pattern-engraved portion solidified through the etching process is the same as in the first embodiment. Therefore, the processes for the progress of each of these processes are substantially the same as the processes in the above-described embodiment 1, detailed description thereof will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping for the sake of brevity of the specification.

다만, 본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 공정을 수행하는 전술한 실시 예1과는 달리, 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 저온 또는 고온의 열처리 공정을 수행하며, 그 이후에 용매 재흡수 공정을 수행한다는 점이 전술한 실시 예1과는 다르다.However, in the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, unlike the above-described Embodiment 1 in which a process of reabsorbing a solvent in the thin film material is performed after the thin film material is formed on the substrate, the thin film material is formed on the substrate. After the low temperature or high temperature heat treatment process, and then the solvent resorption process is different from the above-described Example 1.

즉, 기판과 박막 물질간의 접착력은 반도체 소자의 신뢰도에 큰 영향을 미칠 수 있는데, 이러한 점을 고려하여 본 실시 예에서는 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 열처리 공정을 수행하여 박막 물질을 고형화(건조) 시킴으로써, 기판과 박막 물질간의 접착력을 향상시키며, 이후에 열처리 공정을 통해 고형화된 박막 물질에 용매를 재흡수 시킴으로써 패터닝을 위한 유동성을 확보한다.That is, the adhesion between the substrate and the thin film material may have a great influence on the reliability of the semiconductor device. In view of this, in the present embodiment, the thin film material is solidified by performing a heat treatment process after forming the thin film material on the substrate. By improving the adhesion between the substrate and the thin film material, and then re-absorbing the solvent in the solidified thin film material through the heat treatment process to ensure the fluidity for patterning.

이때, 박막 물질을 건조시킨 상태에서 용매를 재흡수시키게 되면 재흡수되는 용매는 박막 물질의 상층부에서부터 하층부쪽으로 점진적으로 확산 흡수된다. 따라서, 본 실시 예에서는 용매 재흡수 공정의 적절한 제어를 통해 패턴이 형성될 부분(즉, 박막 물질에서 패턴이 형성될 깊이)에만 선택적으로 용매 재흡수를 실행할 수 있으며, 이를 통해 주형에 의한 용매 제거량(또는 용매 흡수량)을 줄임으로써 패터닝을 위한 공정 시간을 단축시킬 수 있다.At this time, when the solvent is reabsorbed while the thin film material is dried, the resorbed solvent is gradually diffused and absorbed from the upper layer portion to the lower layer portion of the thin film material. Therefore, in the present embodiment, the solvent resorption can be selectively performed only on the portion where the pattern is to be formed (that is, the depth at which the pattern is to be formed in the thin film material) through proper control of the solvent resorption process, and thus the amount of solvent removal by the mold By reducing the amount (or solvent absorption), the process time for patterning can be shortened.

따라서, 본 실시 예에 따르면, 전술한 실시 예1에서와 동일한 결과(효과)를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 기판과 박막 미세 패턴간의 접착력을 더욱 증진시킴으로써 반도체 소자의 신뢰도를 증진시킬 수 있고, 반도체 소자의 제조에 필요한 공정 시간을 절감할 수 있는 또 다른 효과를 갖는다.Therefore, according to the present embodiment, not only the same result (effect) as in the first embodiment described above can be obtained, but also the adhesion between the substrate and the thin film fine pattern can be further improved, thereby increasing the reliability of the semiconductor device, Another effect is to reduce the process time required for manufacturing.

[실시 예3]Example 3

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 첫째 기판 상에 유동성을 갖는 박막의 박막 물질을 형성(예를 들면, 코팅)하고, 둘째 양각 부분과 음각 부분으로 된 임의의 패턴을 가지며 다수의 관통홀을 통해 진공척이 연결된 주형을 박막 물질 상에 가압 접촉(또는 밀착 접촉)시켜 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질이주형 패턴의 음각 부분으로 유입되도록 함과 동시에 박막 물질의 접촉 계면 상에 존재하는 용매를 주형에 흡수시키고 진공척을 이용하여 주형으로 흡수된 용매를 외부로 강제 배기시켜 박막 물질을 고형화 시킴으로서, 기판 상에 목표로 하는 박막 미세 패턴을 형성한다는 것으로, 이를 수행하는 일련의 공정들에 대하여 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 하기에 상세하게 설명한다.In the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, first, a thin film material having a fluidity (for example, a coating) is formed on a substrate, and a second pattern has an arbitrary pattern consisting of an embossed part and a plurality of through holes. The pressure-sensitive contact (or close contact) of the mold to which the vacuum chuck is connected to the thin film material allows the thin film material, which is in contact with the embossed portion of the mold pattern, to flow into the negative portion of the mold pattern and at the same time a solvent present on the contact interface of the thin film material. Is absorbed into the mold and forced out of the solvent absorbed into the mold using a vacuum chuck to solidify the thin film material, thereby forming a target thin film fine pattern on the substrate. Reference will be made in detail to the following with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1a를 참조하면, 이 기술분야에 잘 알려진 스핀 코팅 기법을 이용하여, 기판(102) 상에 박막의 박막 물질(104')을 형성한다. 여기에서, 박막 물질(104')은 용매에 의해 유동성을 갖는 박막 물질이거나 혹은 솔젤 형태를 포함하는 무기 물질일 수 있다.Referring to FIG. 1A, a thin film material 104 ′ is formed on a substrate 102 using spin coating techniques well known in the art. Here, the thin film material 104 ′ may be a thin film material having fluidity by a solvent or an inorganic material including a sol-gel form.

이어서, 원하는 형상의 패턴(즉, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴)이 형성되어 있고 용매 흡수력을 가지며, 다수의 관통홀(130)을 통해 진공척(128)이 연결된 주형(126)(PDMS 등의 고분자 주형, 솔젤 형태를 포함하는 무기물 주형 등)을, 일 예로서 도 2a에 도시된 바와 같이, 박막 물질(104')에 가압 접촉(또는 밀착 접촉)시킨다. 이때, 진공척(128)은 개폐를 위한 밸브(132)가 장착된 배출관을 통해 도시 생략된 진공 배기 장치(예를 들면, 진공 범프 등)에 연결되어 있다.Subsequently, a mold 126 (PDMS or the like) having a pattern having a desired shape (that is, a pattern comprising an embossed portion and an intaglio portion) is formed and has a solvent absorbing power, and the vacuum chuck 128 is connected through a plurality of through holes 130. Polymer molds, inorganic molds including a sol-gel form, and the like, as shown in FIG. 2A, for example, by pressure contact (or close contact) with the thin film material 104 ′. At this time, the vacuum chuck 128 is connected to a vacuum exhaust device (for example, vacuum bump, etc.) not shown through a discharge pipe equipped with a valve 132 for opening and closing.

따라서, 고분자 박막의 유동 상태가 유지되는 시간 이내에 주형(126)을 박막 물질(104')에 가압 접촉시키면, 가압력에 의해, 일 예로서 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 양각 부분의 하부에 있는 박막 물질(104')의 일부가 주형(126)의 음각 부분으로 밀려들어가게 되고, 진공 배기 장치의 작동에 따라 박막 물질(104')로부터 흡수되어 주형(126)내 기공들에 축적되는 용매들은 관통홀(130) → 진공척(128)밸브(132)를 통해 외부로 배기된다.Therefore, when the mold 126 is pressed into contact with the thin film material 104 'within a time period in which the polymer thin film is maintained in flow, the pressing force is applied to the lower portion of the embossed portion, as shown in FIGS. 2A and 2B as an example. A portion of the thin film material 104 ′ is pushed into the intaglio portion of the mold 126, and the solvent that is absorbed from the thin film material 104 ′ and accumulates in the pores in the mold 126 as the vacuum evacuation device operates. The through-hole 130 is exhausted to the outside through the vacuum chuck 128 valve 132.

본 실시 예에서는 진공척을 이용하여 박막 물질(104')로부터 주형(126)으로 흡수되는 용매를 강제로 외부로 배기 시킴으로써, 패터닝을 위한 공정 시간의 단축 및 공정 조건의 최적화를 실현할 수 있다.In this embodiment, by using the vacuum chuck to forcibly exhaust the solvent absorbed from the thin film material 104 'into the mold 126 to the outside, it is possible to shorten the process time for patterning and optimization of the process conditions.

즉, 주형에 의한 자연적인 용매 흡수는 주형과 용매와의 친화성, 주형의 투과도, 박막 물질 내 용매의 농도 및 그 분포, 주형의 두께 등 다양한 요인들에 의해 공정 시간이 변하게 된다. 따라서, 자연적인 용매 흡수만을 이용하는 경우에는 상기한 요인들에 의한 공정 시간의 변화를 매 경우마다 상세히 고려하거나 혹은 반복적인 실험을 통해 적정한 공정 시간을 결정해야만 하는 문제를 수반하지만, 본 실시 예에 따라 진공척을 이용하여 용매를 강제 배기시키면 상기한 바와 같은 요인들에 거의 영향을 받지 않게 되므로 공정 시간의 단축 및 공정 조건의 변화에 따른 공정 최적화에 매우 유리하다. 즉, 본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 전술한 실시 예1 및 2와 비교해 볼 때, 상대적인 공정 시간의 절감 및 공정 조건 최적화를 실현할 수 있다.That is, the natural solvent absorption by the mold changes the processing time due to various factors such as the affinity between the mold and the solvent, the permeability of the mold, the concentration and distribution of the solvent in the thin film material, and the thickness of the mold. Therefore, in the case of using only natural solvent absorption, the change of the process time caused by the above factors is considered in every case in detail or it is necessary to determine an appropriate process time through repeated experiments. Forced evacuation of the solvent using a vacuum chuck is hardly affected by the above factors, which is very advantageous for shortening the process time and optimizing the process according to the change of the process conditions. That is, the method for forming a fine pattern according to the present embodiment can realize relative process time reduction and process condition optimization as compared with the above-described first and second embodiments.

또한, 본 실시 예에 따르면, 주형의 재질로서는 용매와의 친화성에 구애받지 않고 용매 분자가 통과할 수 있는 기공 구조(porous structure)를 갖는 것이라면 어떤 물질이라도 이용할 수 있다.According to the present embodiment, any material may be used as the material of the mold as long as it has a porous structure through which solvent molecules can pass regardless of its affinity with a solvent.

다음에, 이와 같이, 주형(126) 내의 음각 부분으로 박막 물질(104')의 일부가 유입(또는 이동)되고, 박막 물질(104')의 접촉 계면 상에 존재하는 용매가 주형(122)에 흡수되어 진공척(128)을 통해 외부로 강제 배기됨으로써 박막물질(104')이 고형화된 상태에서 주형(126)을 떼어 내면, 일 예로서 도 1f에 도시된 바와 같이, 박막 물질(104')이 양각 부분(104a)과 음각 부분(104b)의 형상으로 부분 패터닝된다.Next, as described above, a portion of the thin film material 104 'is introduced (or moved) into the intaglio portion in the mold 126, and a solvent present on the contact interface of the thin film material 104' is transferred to the mold 122. As shown in FIG. When the mold 126 is removed while the thin film material 104 'is solidified by being absorbed and forced out through the vacuum chuck 128, as shown in FIG. 1F as an example, the thin film material 104' The part is patterned in the shape of the relief part 104a and the relief part 104b.

이어서, 전술한 실시 예1 및 2에서와 마찬가지로, 에치백 등과 같은 식각 공정을 통해 고형화된 박막 물질의 일부를 제거하여 음각 부분(104b)의 하부에 있는 실리콘 기판(102)의 상부를 노출시킴으로써, 일 예로서 도 1g에 도시된 바와 같이, 기판(102) 상에 목표로 하는 박막 미세 패턴(104)을 완성한다. 여기에서, 음각 부분(104b)의 박막 물질을 제거하는 것은, 전술한 실시 예1 및 2에서와 마찬가지로, 식각 용액 또는 용해 용액 등을 이용하여 실현할 수도 있고, 이와는 달리 반응성 이온 식각(RIE) 방법으로 실현할 수도 있다.Subsequently, as in Embodiments 1 and 2 described above, a portion of the solidified thin film material is removed through an etching process such as an etch back to expose the upper portion of the silicon substrate 102 below the intaglio portion 104b. As an example, as shown in FIG. 1G, the target thin film fine pattern 104 is completed on the substrate 102. Here, removing the thin film material of the intaglio portion 104b may be realized using an etching solution or a dissolving solution, as in Embodiments 1 and 2 described above, or alternatively, a reactive ion etching (RIE) method may be used. It can also be realized.

즉, 본 실시 예에 따르면, 미세 접촉 프린팅 방법과 각인 방법을 통해 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 전술한 종래 기술과는 달리, 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 기판 상에 형성하고, 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 박막 물질에 가압 접촉시키면서 주형에 연결된 진공척을 통해 주형에 흡수되는 용매를 외부로 강제 배기시켜 고형화시키는 간단하고 신속한 공정을 통해 기판 상에 목표로 하는 패턴 형상을 갖는 박막 미세 패턴을 쉽게 형성할 수 있다.That is, according to the present embodiment, unlike the above-described conventional technique of forming a fine pattern on a substrate through a fine contact printing method and a stamping method, a thin film material having a fluidity by a solvent is formed on the substrate, and the solvent absorption ability The desired pattern shape on the substrate is subjected to a simple and rapid process of forcibly evacuating and solidifying the solvent absorbed by the mold through a vacuum chuck connected to the mold while pressure-contacting the mold having any pattern shape with the thin film material. It is possible to easily form a thin film fine pattern having.

[실시 예4]Example 4

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 기판 상에 유동성을 갖는 박막의 박막 물질을 형성하고, 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 박막 물질에 가압 접촉시키면서 주형에 연결된 진공척을 통해 주형에 흡수되는 용매를외부로 강제 배기시키는 방식으로 부분적 패터닝 및 고형화를 수행하며, 식각 공정을 통해 고형화된 패턴 음각 부분의 박막 물질을 제거하는 방식으로 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성한다는 점에 있어서는 전술한 실시 예3과 동일하다. 따라서, 이러한 각 과정의 진행을 위한 공정들은 실질적으로 전술한 실시 예3에서의 공정들과 실질적으로 동일하므로, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.In the method for forming a fine pattern according to the present embodiment, a thin film material having a fluidity is formed on a substrate, and a mold having an arbitrary pattern shape having solvent absorbing power is pressed through a vacuum chuck connected to the mold while pressing and contacting the mold with a thin film material. Partial patterning and solidification are performed by forcibly evacuating the solvent absorbed into the mold, and a thin film fine pattern is formed on the substrate by removing the thin film material of the solid patterned portion through the etching process. It is the same as Example 3 mentioned above. Therefore, the processes for the progress of each of these processes are substantially the same as the processes in the above-described embodiment 3, the detailed description thereof will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping for the sake of brevity of the specification.

다만, 본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 주형과 진공척을 이용한 부분적 패터닝 및 고형화를 바로 실행하는 전술한 실시 예3과는 달리, 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 박막 물질에 용매를 재흡수시킨 이후에 주형과 진공척을 이용한 부분적 패터닝 및 고형화 공정을 수행한다는 점이 전술한 실시 예1과는 다르다.However, the method of forming a fine pattern according to the present embodiment differs from the above-described Embodiment 3 in which partial patterning and solidification using a mold and a vacuum chuck are performed immediately after the thin film material is formed on the substrate. It is different from Example 1 that the partial patterning and solidification process using the mold and the vacuum chuck is performed after the solvent is reabsorbed to the thin film material after the formation.

즉, 본 실시 예에서는 주형과 진공척을 이용하는 패터닝 및 고형화 공정을 수행하기 전에 기판(102) 상에 형성된 박막 물질(104')에 용매를 재흡수시키는 공정을 수행하게 되는데, 이러한 용매 재흡수 방법으로는, 전술한 실시 예1 및 2에서와 마찬가지로, 일 예로서 도 1b에 도시된 바와 같이, 임의의 공간에 준비된 용기에 들어 있는 용매를 가열하여 그 증기를 발생시켜 박막 물질에 흡수시키거나, 일 예로서 도 1c에 도시된 바와 같이, 박막 물질에 흡수시키고자 하는 용매를 공기나 비 활성 기체(예를 들면, 질소, 아르곤, 헬륨 등) 등을 이용하여 버블링(bubbling)시켜 재흡수시키는 방법을 적용할 수 있다. 이때에도, 전술한 실시 예1 및 2에서와 마찬가지로, 히터 등의 가열 수단(112 또는 121)을 통해 용기(108 또는 114)를 가열시켜 용매의 증발을 촉진시킴으로써, 박막 물질로의 용매 재흡수를 보다 빠르게 실현할 수 있다.That is, in the present embodiment, the solvent is absorbed into the thin film material 104 'formed on the substrate 102 before the patterning and solidification process using the mold and the vacuum chuck is performed. For example, as in Examples 1 and 2 described above, as an example, as shown in FIG. 1B, the solvent contained in the container prepared in any space is heated to generate the vapor to be absorbed into the thin film material, As an example, as shown in FIG. 1C, the solvent to be absorbed in the thin film material is bubbling using air or an inert gas (for example, nitrogen, argon, helium, etc.) to reabsorb it. The method can be applied. At this time, as in the foregoing embodiments 1 and 2, the solvent 108 is absorbed into the thin film material by heating the vessel 108 or 114 through the heating means 112 or 121 such as a heater to promote evaporation of the solvent. It can be realized faster.

따라서, 본 실시 예에서는 기판(102) 상에 박막 물질(104')을 형성한 후에 다양한 방법을 통해 박막 물질(104') 상에 필요한 만큼의 용매(후속하는 패터닝 및 고형화 공정을 수행하기 전까지의 소요 시간 경과 후 패터닝 가능한 정도로 유동성을 가질 수 있는 양의 용매)를 재흡수시켜 주기 때문에 박막 물질을 형성한 후에 행해지는 패터닝 및 고형화 공정에 따른 시간적인 제약 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, after the thin film material 104 'is formed on the substrate 102, as many solvents as necessary on the thin film material 104' are formed (until the subsequent patterning and solidification process is performed). After the required time elapses, the solvent is resorbed in an amount capable of fluidity to the extent that it can be patterned, thereby fundamentally solving the problem of time constraints caused by the patterning and solidification process after forming the thin film material.

다음에, 일 예로서 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 진공척(128)이 연결된 주형(126)을 박막 물질(104')에 가압 접촉시켜, 주형(126) 내의 음각 부분으로 박막 물질(104')의 일부를 유입(또는 이동)시키고, 박막 물질(104')의 접촉 계면 상에 존재하는 용매를 주형(126) 내 기공 속으로 흡수시키면서 흡수된 용매를 진공척(128)을 통해 외부로 강제 배기 시킴으로써, 박막 물질(104')을 부분적 패터닝 및 고형화시킨다.Next, as an example, as shown in FIGS. 2A and 2B, the mold 126 to which the vacuum chuck 128 is connected is brought into pressure contact with the thin film material 104 ′, so that the thin film material (such as the negative portion in the mold 126) is pressed. A portion of 104 ') is introduced (or moved) and absorbed solvent is present on the contact interface of the thin film material 104' into the pores in the mold 126 while the absorbed solvent externally through the vacuum chuck 128 By forced evacuation, the thin film material 104 'is partially patterned and solidified.

이어서, 전술한 각 실시 예에서와 마찬가지로, 에치백 등과 같은 식각 공정을 통해 고형화된 박막 물질의 일부를 제거하여 음각 부분(104b)의 하부에 있는 실리콘 기판(102)의 상부를 노출시킴으로써, 일 예로서 도 1g에 도시된 바와 같이, 기판(102) 상에 목표로 하는 박막 미세 패턴(104)을 완성한다. 여기에서, 음각 부분(104b)의 박막 물질을 제거하는 것은, 전술한 각 실시 예에서와 마찬가지로, 식각 용액 또는 용해 용액 등을 이용하여 실현할 수도 있고, 이와는 달리 반응성 이온 식각(RIE) 방법으로 실현할 수도 있다.Subsequently, as in each of the above-described embodiments, a portion of the solidified thin film material is removed through an etching process such as an etch back to expose the upper portion of the silicon substrate 102 below the intaglio portion 104b. As shown in FIG. 1G, the target thin film fine pattern 104 is completed on the substrate 102. Here, removing the thin film material of the intaglio portion 104b may be realized using an etching solution, a dissolution solution, or the like, as in the above-described embodiments, or alternatively, may be realized by a reactive ion etching (RIE) method. have.

본 실시 예에 따르면, 미세 접촉 프린팅 방법과 각인 방법을 통해 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 전술한 종래 기술과는 달리, 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 기판 상에 형성하고, 박막 물질에 용매를 재흡수시키며, 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 박막 물질에 가압 접촉시키면서 주형에 연결된 진공척을 통해 주형에 흡수되는 용매를 외부로 강제 배기시켜 고형화시키는 간단하고 신속한 공정을 통해 기판 상에 목표로 하는 패턴 형상을 갖는 박막 미세 패턴을 쉽게 형성할 수 있다.According to the present embodiment, unlike the above-described conventional technique of forming a fine pattern on a substrate through a fine contact printing method and a stamping method, a thin film material having fluidity by a solvent is formed on the substrate, and a solvent is formed on the thin film material. The substrate through a simple and rapid process of forcibly evacuating and solidifying the solvent absorbed by the mold to the outside through a vacuum chuck connected to the mold while pressure-contacting the mold having any pattern shape with solvent absorption ability to the thin film material. It is possible to easily form a thin film fine pattern having a target pattern shape on the phase.

즉, 본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은 전술한 실시 예1에서 얻어지는 효과와 실시 예3에서 얻어지는 효과를 동시에 얻을 수 있다.That is, in the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, the effect obtained in Example 1 and the effect obtained in Example 3 can be simultaneously obtained.

[실시 예5]Example 5

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 기판 상에 유동성을 갖는 박막의 박막 물질을 형성하고, 박막 물질에 용매를 재흡수시키며, 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 박막 물질에 가압 접촉시키면서 주형에 연결된 진공척을 통해 주형에 흡수되는 용매를 외부로 강제 배기시키는 방식으로 부분적 패터닝 및 고형화를 수행하며, 식각 공정을 통해 고형화된 패턴 음각 부분의 박막 물질을 제거하는 방식으로 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성한다는 점에 있어서는 전술한 실시 예4와 동일하다. 따라서, 이러한 각 과정의 진행을 위한 공정들은 실질적으로 전술한 실시 예4에서의 공정들과 실질적으로 동일하므로, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.In the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, a thin film material having a fluidity is formed on a substrate, the solvent is resorbed to the thin film material, and a mold having an arbitrary pattern shape having solvent absorption power is pressed against the thin film material. Partial patterning and solidification are performed by forcibly evacuating the solvent absorbed by the mold to the outside through a vacuum chuck connected to the mold while being contacted, and by removing the thin film material of the solid patterned portion through the etching process. It is the same as Example 4 mentioned above in forming a thin film fine pattern. Therefore, the processes for the progress of each of these processes are substantially the same as the processes in the above-described embodiment 4, the detailed description thereof will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping for the sake of brevity of the specification.

다만, 본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 공정을 수행하는 전술한 실시 예4와는 달리, 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 저온 또는 고온의 열처리 공정을 수행하며, 그 이후에 용매 재흡수 공정을 수행한다는 점이 전술한 실시 예1과는 다르다.However, in the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, unlike the above-described embodiment 4 in which the process of reabsorbing the solvent in the thin film material after forming the thin film material on the substrate, the thin film material is formed on the substrate. After the low temperature or high temperature heat treatment process is carried out after that, the solvent resorption process is different from the above-described Example 1.

즉, 기판과 박막 물질간의 접착력은 반도체 소자의 신뢰도에 큰 영향을 미칠 수 있는데, 이러한 점을 고려하여 본 실시 예에서는, 전술한 실시 예2에서와 마찬가지로, 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 열처리 공정을 수행하여 박막 물질을 고형화(건조) 시킴으로써, 기판과 박막 물질간의 접착력을 향상시키며, 이후에 열처리 공정을 통해 고형화된 박막 물질에 용매를 재흡수 시킴으로써 패터닝을 위한 유동성을 확보한다.That is, the adhesion between the substrate and the thin film material may have a significant effect on the reliability of the semiconductor device. In view of this, in the present embodiment, as in Example 2, the heat treatment after forming the thin film material on the substrate By performing the process to solidify (dry) the thin film material, the adhesion between the substrate and the thin film material is improved, and then the fluidity for patterning is secured by reabsorbing the solvent to the solidified thin film material through the heat treatment process.

또한, 본 실시 예에 따르면, 전술한 실시 예2에서와 마찬가지로, 용매 재흡수 공정의 적절한 제어를 통해 패턴이 형성될 부분(즉, 박막 물질에서 패턴이 형성될 깊이)에만 선택적으로 용매 재흡수를 실행할 수 있으며, 이를 통해 주형에 의한 용매 제거량(또는 용매 흡수량)을 줄임으로써 패터닝을 위한 공정 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, according to the present embodiment, as in Example 2, the solvent reabsorption is selectively performed only on the portion where the pattern is to be formed (that is, the depth at which the pattern is to be formed in the thin film material) through proper control of the solvent resorption process. This can reduce the amount of solvent removal (or solvent uptake) by the mold, thereby shortening the process time for patterning.

따라서, 본 실시 예에 따르면, 전술한 실시 예3에서와 동일한 결과(효과)를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 기판과 박막 미세 패턴간의 접착력을 더욱 증진시킴으로써 반도체 소자의 신뢰도를 증진시킬 수 있고, 반도체 소자의 제조에 필요한 공정 시간을 더욱 절감할 수 있는 또 다른 효과를 갖는다.Therefore, according to the present embodiment, not only the same result (effect) as in the above-described embodiment 3 can be obtained, but also the adhesion between the substrate and the thin film fine pattern can be further enhanced to improve the reliability of the semiconductor device, Another effect is to further reduce the process time required for manufacturing.

[실시 예6]Example 6

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 박막 물질이 용매에 의해 유동성을 갖도록 하고 주형을 통해 패터닝이 가능하도록 하는 전술한 실시 예1 내지 5와는 달리, 박막 물질이 올리고머(oligomer)에 의해 패터닝 가능한 유동성을 갖도록 한다는 점에 가장 큰 기술적인 특징을 갖는 것으로, 이러한 재료로서는, 예를 들면 음성 포토레지스트(native photo-resist)를 들 수 있다.In the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, unlike the embodiments 1 to 5 described above, in which the thin film material is fluidized by a solvent and can be patterned through a mold, the thin film material is patternable by an oligomer. It has the biggest technical characteristic in that it has fluidity, As such a material, a negative photo-resist is mentioned, for example.

잘 알려진 바와 같이, 음성 포토레지스트는 양성 포토레지스트에 비해 해상도는 상대적으로 낮지만 열이나 자외선 등에 대한 안정성이 우수한 특성을 갖기 때문에 여러 분야에서 많이 사용되고 있다.As is well known, negative photoresists have been widely used in various fields because they have relatively low resolution compared to positive photoresists but have excellent stability against heat or ultraviolet rays.

여기에서, 음성 포토레지스트는 소량의 고분자 물질, 빛이나 열에 의해 가교 결합(cross-linking)되는 저 분자량의 올리고머, 열 혹은 빛에 대한 민감성을 지녀 가교 결합 반응을 개시하는 소량의 개시제, 기타 특수 용도에 필요로 하는 첨가제 및 용매 등으로 구성되는데, 이러한 음성 포토레지스트 물질들의 가장 큰 특징은 박막 형태로 코팅한 이후에도, 열 경화 혹은 자외선 경화 이전까지는, 유동성을 갖는다는 것이며, 이때의 유동성은 잔류하는 용매에 의한 것이 아니라 저 분자량의 올러고머에 의한 것이라는 것이다.Here, the negative photoresist is a small amount of a polymeric material, a low molecular weight oligomer cross-linked by light or heat, a small amount of initiator having a sensitivity to heat or light, to initiate a crosslinking reaction, and other special uses. It is composed of additives, solvents, and the like which are necessary for the most important feature of these negative photoresist materials, which is fluid even after coating in the form of a thin film and before thermal curing or ultraviolet curing, in which case the fluidity remains It is not due to oligomers of low molecular weight.

저 분자량의 올리고머는, 분자량이 수백 내지 수천 정도로서, 통상적인 용매와는 달리 휘발성은 거의 없으면서도 가압이나 기타 외력(external force)에 대해 변형되는, 즉 유동성을 갖는다. 이러한 올리고머는 열이나 자외선, 혹은 기타의 에너지(예를 들면, X-선, 전자빔, 이온빔 등)에 의해 가교 결합을 일으키게 되면 3차원의 그물 구조(network structure)를 형성하여 고형화되며, 이때부터는 유동성을사라지고 완전한 고체의 특성을 나타내게 된다.Low molecular weight oligomers have molecular weights of hundreds to thousands, which, unlike conventional solvents, have little volatility and are deformable, i.e., fluid, against pressure or other external forces. Such oligomers solidify by forming a three-dimensional network structure when crosslinked by heat, ultraviolet light, or other energy (for example, X-rays, electron beams, ion beams, etc.). It disappears and exhibits the properties of a complete solid.

따라서, 본 실시 예에 따라 올리고머의 특성을 이용하는 일련의 공정들을 통해 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성하는 과정에 대하여 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.Therefore, a process of forming the thin film fine pattern on the substrate through a series of processes using the characteristics of the oligomer according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1a를 참조하면, 이 기술분야에 잘 알려진 스핀 코팅 기법을 이용하여, 기판(102) 상에 저 분자량의 올리고머를 포함하는 박막 물질(104')을 형성한다. 여기에서, 박막 물질(104')은 올리고머의 특성에 의해 유동성을 갖는 박막 물질이다.Referring to FIG. 1A, a thin coating material 104 ′ comprising low molecular weight oligomers is formed on a substrate 102 using spin coating techniques well known in the art. Here, the thin film material 104 'is a thin film material having fluidity by the characteristics of the oligomer.

다음에, 이어서, 일측 표면에 원하는 형상의 패턴(즉, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴)이 형성되어 있는 주형(122)(PDMS 등의 고분자 주형, 솔젤 형태를 포함하는 무기물 주형 등)을, 일 예로서 도 1d에서 화살표로 도시한 바와 같이, 박막 물질(104')에 가압 접촉(또는 밀착 접촉)시킨다.Next, a mold 122 (a polymer mold such as PDMS, an inorganic mold including a sol-gel form, etc.) in which a pattern having a desired shape (that is, a pattern consisting of an embossed portion and an intaglio portion) is formed on one surface thereof. As an example, as shown by the arrows in FIG. 1D, the thin film material 104 ′ is in pressure contact (or close contact).

따라서, 고분자 박막의 유동 상태가 유지되는 시간 이내에 주형(122)을 박막 물질(104')에 가압 접촉시키면, 가압력에 의해, 일 예로서 도 1e에 도시된 바와 같이, 양각 부분의 하부에 있는 박막 물질(104')의 일부가 주형(122)의 음각 부분으로 밀려들어가게 됨으로써, 박막 물질(104')이 주형(122)의 패턴에 따라 패터닝된다.Accordingly, when the mold 122 is pressed into contact with the thin film material 104 'within a time period in which the polymer thin film is maintained in flow, the thin film at the bottom of the embossed portion is applied by the pressing force, for example, as shown in FIG. A portion of the material 104 'is pushed into the intaglio portion of the mold 122 such that the thin film material 104' is patterned according to the pattern of the mold 122.

이어서, 주형(122)이 박막 물질(104')에 가압 접촉한 상태에서 히터 등을 이용하여 열처리를 수행하거나 혹은 자외선 램프 등을 이용하여 자외선을 투사하는 고형화 공정을 수행한다. 즉, 박막 물질(104')에 사용되는 올리고머의 가교 반응 특성에 따라 열처리, 자외선 처리 또는 기타의 에너지 처리(예를 들면, X-선, 전자빔, 이온빔 등) 등을 수행하여 올리고머를 가교 반응시킴으로써, 박막 물질(104')을 고형화시킨다.Subsequently, while the mold 122 is in pressure contact with the thin film material 104 ′, a heat treatment is performed using a heater or the like, or a solidification process of projecting ultraviolet rays using an ultraviolet lamp or the like is performed. That is, according to the crosslinking reaction characteristics of the oligomer used for the thin film material 104 ′, the oligomer is crosslinked by heat treatment, ultraviolet light treatment or other energy treatment (for example, X-ray, electron beam, ion beam, etc.). The thin film material 104 'is solidified.

이와 같이, 주형(122) 내의 음각 부분으로 박막 물질(104')의 일부가 유입(또는 이동)되고, 고형화 공정을 통해 박막 물질(104')이 고형화된 상태에서 주형(122)을 떼어 내면, 일 예로서 도 1f에 도시된 바와 같이, 박막 물질(104')이 양각 부분(104a)과 음각 부분(104b)의 형상으로 부분 패터닝된다.As such, when a portion of the thin film material 104 'is introduced (or moved) into the intaglio portion of the mold 122, and the mold 122 is detached while the thin film material 104' is solidified through a solidification process, As an example, as shown in FIG. 1F, thin film material 104 ′ is partially patterned in the shape of embossed portion 104a and intaglio portion 104b.

마지막으로, 음각 부분(104b)의 하부에 있는 실리콘 기판(102)의 상부가 노출될 때까지 에치백 등과 같은 식각 공정을 수행하여 음각 부분(104b)의 박막 물질을 제거함으로써, 일 예로서 도 1g에 도시된 바와 같이, 기판(102) 상에 목표로 하는 박막 미세 패턴(104)을 완성한다. 여기에서, 음각 부분(104b)의 박막 물질을 제거하는 것은, 예를 들면 식각 용액 또는 용해 용액 등을 이용하여 실현할 수도 있고, 이와는 달리 반응성 이온 식각(RIE) 방법으로 실현할 수도 있다.Finally, by performing an etching process such as an etch back until the top of the silicon substrate 102 under the intaglio portion 104b is exposed, the thin film material of the intaglio portion 104b is removed, for example, as shown in FIG. 1G. As shown in FIG. 1, the target thin film fine pattern 104 is completed on the substrate 102. Here, the removal of the thin film material of the intaglio portion 104b may be realized using, for example, an etching solution or a dissolution solution, or alternatively, may be realized by a reactive ion etching (RIE) method.

즉, 본 실시 예에 따르면, 미세 접촉 프린팅 방법과 각인 방법을 통해 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 전술한 종래 기술과는 달리, 올리고머에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 기판 상에 형성하고, 임의의 패턴을 갖는 주형을 박막 물질에 가압 접촉시켜 박막 물질을 패터닝하며, 그 상태에서 열처리, 자외선 처리 등을 통해 올리고머를 가교 반응시킴으로써 고형화시키는 간단한 공정을 통해 기판 상에 목표로 하는 패턴 형상을 갖는 박막 미세 패턴을 쉽게 형성할 수 있다.That is, according to the present embodiment, unlike the above-described conventional technique of forming a fine pattern on a substrate through a fine contact printing method and a stamping method, a thin film material having fluidity by an oligomer is formed on the substrate, and A thin film having a target pattern shape on a substrate is subjected to a simple process of solidifying the crosslinked reaction of the oligomer through heat treatment, ultraviolet treatment, and the like by patterning a mold having a pattern under pressure contact with the thin film material. Patterns can be easily formed.

[실시 예7]Example 7

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 올리고머에 의해 패터닝 가능한유동성을 갖는 박막 물질을 사용하고, 임의의 패턴을 갖는 주형을 이용하여 박막 물질을 패터닝한 상태에서 열처리, 자외선 처리 등을 통해 올리고머를 가교 반응시켜 고형화시키는 방식으로 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성한다는 점에 있어서는 전술한 실시 예6과 동일하다. 따라서, 이러한 각 과정의 진행을 위한 공정들은 실질적으로 전술한 실시 예6에서의 공정들과 실질적으로 동일하므로, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.In the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, the oligomer is formed through heat treatment, ultraviolet treatment, etc. in a state in which a thin film material having a fluidity that can be patterned by an oligomer is used and a thin film material is patterned using a mold having an arbitrary pattern. It is the same as Example 6 mentioned above in that a thin film fine pattern is formed on a board | substrate by the crosslinking reaction and solidifying. Therefore, the processes for the progress of each of these processes are substantially the same as those in the above-described embodiment 6, detailed description thereof will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping for the sake of brevity of the specification.

다만, 본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 기판 상에 올리고머 성분을 포함하는 박막 물질을 형성한 후에 주형을 이용하여 패터닝 공정을 바로 수행하는 전술한 실시 예6과는 달리, 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 저온의 열처리 공정을 수행하며, 그 이후에 용매 재흡수 공정을 수행한다는 점이 전술한 실시 예6과는 다르다.However, the method of forming a fine pattern according to the present embodiment is different from the above-described embodiment 6 in which the patterning process is performed directly using a mold after forming a thin film material including an oligomer component on the substrate. The low temperature heat treatment process is performed after the formation of the material, and the solvent resorption process is performed after that.

여기에서, 열처리 온도는 박막 물질에 포함된 올리고머가 가교 결합하지 않는 온도보다 더 낮은 온도에서 실행해야 하며, 이것은 열처리 후에도 박막 물질이 올리고머에 의한 유동성을 가져야만 하기 때문이다.Here, the heat treatment temperature should be carried out at a temperature lower than the temperature at which the oligomer included in the thin film material does not crosslink, since the thin film material must have fluidity by the oligomer even after the heat treatment.

즉, 기판과 박막 물질간의 접착력은 반도체 소자의 신뢰도에 큰 영향을 미칠 수 있는데, 이러한 점을 고려하여 본 실시 예에서는 기판 상에 박막 물질을 형성한 후에 열처리 공정을 수행하여 박막 물질에 함유된 용매 분자를 모두 제거함으로써, 기판과 박막 물질간의 접착력을 향상시킨다. 이때, 용매 분자를 제거하더라도 박막 물질은 올리고머에 의해 패터닝 가능한 정도의 유동성을 갖고 있다.That is, the adhesion between the substrate and the thin film material may have a significant effect on the reliability of the semiconductor device. In view of this, in the present embodiment, a thin film material is formed on the substrate and then a heat treatment process is performed to form a solvent contained in the thin film material. By removing all the molecules, the adhesion between the substrate and the thin film material is improved. At this time, even if the solvent molecules are removed, the thin film material has fluidity that can be patterned by the oligomer.

이어서, 전술한 실시 예6에서와 마찬가지로, 주형을 가압 접촉한 상태에서 열처리, 자외선 처리 등을 수행하여 박막 물질을 고형화시키고, 식각 공정을 통해 박막 물질의 일부를 제거하여 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써, 기판 상에 박막 미세 패턴을 완성한다.Subsequently, as in Example 6, the heat treatment, ultraviolet treatment, and the like are performed while the mold is in contact with the mold to solidify the thin film material, and a portion of the upper part of the substrate is selectively removed by removing part of the thin film material through an etching process. By exposing, a thin film fine pattern is completed on a board | substrate.

따라서, 본 실시 예에 따르면, 전술한 실시 예6에서와 동일한 결과(효과)를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 기판과 박막 미세 패턴간의 접착력을 더욱 증진시킴으로써 반도체 소자의 신뢰도를 증진시킬 수 있는 또 다른 효과를 갖는다.Therefore, according to the present embodiment, not only the same result (effect) as in the above-described embodiment 6 can be obtained, but also another effect of improving the reliability of the semiconductor device by further improving the adhesive force between the substrate and the thin film fine pattern can be obtained. Have

[실시 예8]Example 8

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 올리고머에 의해 패터닝 가능한 유동성을 갖는 박막 물질을 사용하고, 임의의 패턴을 갖는 주형을 이용하여 박막 물질을 패터닝한 상태에서 열처리, 자외선 처리 등을 통해 올리고머를 가교 반응시켜 고형화시키는 방식으로 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성한다는 점에 있어서는 전술한 실시 예6과 동일하며, 올리고머는 포함하는 박막 물질을 기판 상에 형성한 후에 올리고머가 가교 결합할 수 있는 온도보다 낮은 온도에서 열처리를 수행하여 기판과 박막 물질간의 접착력을 향상시키는 공정을 더 포함하는 점에 있어서는 전술한 실시 예7과 동일하다. 따라서, 이러한 각 과정의 진행을 위한 공정들은 실질적으로 전술한 실시 예6 및 7에서의 공정들과 실질적으로 동일하므로, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.In the method for forming a fine pattern according to the present embodiment, a thin film material having a fluidity that can be patterned by an oligomer is used, and the oligomer is subjected to heat treatment, ultraviolet treatment, etc. in a state in which the thin film material is patterned using a mold having an arbitrary pattern. The thin film fine pattern is formed on the substrate by crosslinking to solidify, and the oligomer is formed at a temperature higher than the temperature at which the oligomer can crosslink after the thin film material is formed on the substrate. The method of the present invention is the same as the above-described embodiment 7 in that it further includes a step of improving the adhesion between the substrate and the thin film material by performing heat treatment at a low temperature. Therefore, since the processes for the progress of each of these processes are substantially the same as the processes in the above-described embodiments 6 and 7, detailed description thereof will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping for the sake of brevity of the specification.

다만, 본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 기판과 박막 물질간의 접착력을 강화시키기 위해 열처리를 수행한 후에 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 공정을 더 포함한다는 점이 전술한 실시 예7과는 다르다.However, the method of forming a fine pattern according to the present embodiment is different from the above-described embodiment 7 in that it further includes a step of reabsorbing a solvent in the thin film material after performing heat treatment to enhance adhesion between the substrate and the thin film material. .

즉, 공정 조건상 올리고머만으로 적절한 유동성을 확보하기가 곤란하거나 혹은 접착력 향상을 위한 열처리에 의한 용매 제거에 기인하는 유동성의 부족으로 인해 패턴 형성 시에 상대적으로 높은 압력을 필요로 하는 경우가 발생할 수 있는데, 본 실시 예에서는 이러한 경우에 적절하게 대응할 수 있도록 기판과 박막 물질간의 접착력 향상을 위한 열처리 공정을 수행한 후에 박막 물질에 용매를 재흡수시킨다.That is, it may be difficult to secure proper fluidity only with oligomers under process conditions, or a relatively high pressure may be required for pattern formation due to lack of fluidity due to solvent removal by heat treatment to improve adhesion. In this embodiment, the solvent is reabsorbed into the thin film material after performing a heat treatment process for improving adhesion between the substrate and the thin film material so as to properly respond to such a case.

여기에서, 박막 물질로의 용매 재흡수는, 전술한 실시 예1, 2, 4 및 5에서 사용하는 방법과 실질적으로 동일한 방법을 적용하여 실현할 수 있다.Here, the solvent reabsorption into the thin film material can be realized by applying substantially the same method as the method used in the above-described Examples 1, 2, 4 and 5.

이어서, 박막 물질에 용매를 재흡수시킨 후, 전술한 실시 예6 및 7에서와 마찬가지로, 주형을 가압 접촉한 상태에서 열처리, 자외선 처리 등을 수행하여 박막 물질을 고형화시키고, 식각 공정을 통해 박막 물질의 일부를 제거하여 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써, 기판 상에 박막 미세 패턴을 완성한다.Subsequently, after the solvent is resorbed to the thin film material, the thin film material is solidified by performing heat treatment, ultraviolet light treatment, etc. in a state in which the mold is in pressure contact with the mold, and the thin film material through an etching process. By removing some of the portions to selectively expose the upper portion of the substrate, a thin film fine pattern is completed on the substrate.

따라서, 본 실시 예에 따르면, 전술한 실시 예7에서와 동일한 결과(효과)를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 미세 패턴 형성 기법의 응용 분야 및 범위를 다양하게 할 수 있는 또 다른 효과를 갖는다.Therefore, according to the present embodiment, not only the same result (effect) as in the above-described embodiment 7 can be obtained, but also another effect of varying the application field and range of the fine pattern forming technique can be obtained.

[실시 예9]Example 9

본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 올리고머에 의해 패터닝 가능한 유동성을 갖는 박막 물질을 사용하고, 기판과 박막 물질간의 접착력을 향상시키기 위해 올리고머가 가교 결합할 수 있는 온도보다 낮은 온도에서 열처리를 수행하며,임의의 패턴을 갖는 주형을 이용하여 박막 물질을 패터닝한 상태에서 열처리, 자외선 처리 등을 통해 올리고머를 가교 반응시켜 고형화시키는 방식으로 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성한다는 점에 있어서는 전술한 실시 예8과 동일하다. 따라서, 이러한 각 과정의 진행을 위한 공정들은 실질적으로 전술한 실시 예8에서의 공정들과 실질적으로 동일하므로, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.In the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, a thin film material having a fluidity that can be patterned by an oligomer is used, and heat treatment is performed at a temperature lower than a temperature at which the oligomer can crosslink to improve adhesion between the substrate and the thin film material. In the above-described embodiment, a thin film fine pattern is formed on a substrate by crosslinking and solidifying the oligomer through heat treatment, ultraviolet treatment, etc. in a state in which a thin film material is patterned using a mold having an arbitrary pattern. Same as 8 Therefore, the processes for the progress of each of these processes are substantially the same as the processes in the above-described embodiment 8, the detailed description thereof will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping for the sake of brevity of the specification.

다만, 본 실시 예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 주형을 가압 접촉시켜 패터닝 공정을 수행할 때 다수의 관통홀을 통해 주형에 연결된 진공척을 이용하여 주형으로 흡수된 용매를 외부로 강제 배기시킨다는 점이 전술한 실시 예8과 다르다.However, in the method of forming a fine pattern according to the present embodiment, when the patterning process is performed by pressure contacting the mold, the solvent absorbed by the mold is forced out by using a vacuum chuck connected to the mold through a plurality of through holes. It differs from Example 8 mentioned above.

즉, 본 실시 예에서는 기판과 박막 물질간의 접착력 강화를 위해 열처리를 수행하고, 박막 물질의 유동성을 더욱 확보하기 위해 용매 재흡수를 수행하며, 이후에 주형을 이용하여 패터닝 공정을 수행할 때, 전술한 실시 예3, 4, 5에서와 동일한 방법을 이용하여, 주형에 흡수되는 용매를 외부로 강제 배기시키는 공정을 수행함으로써, 주형에 의한 용매 제거(흡수)를 가속화시켜 패터닝을 위한 공정 시간을 단축시킬 수 있다.That is, in the present embodiment, the heat treatment is performed to strengthen the adhesion between the substrate and the thin film material, the solvent resorption is performed to further secure the fluidity of the thin film material, and when the patterning process is performed using the mold, Using the same method as in Examples 3, 4, and 5, by forcibly evacuating the solvent absorbed by the mold to the outside, the solvent removal (absorption) by the mold is accelerated to shorten the process time for patterning. You can.

이어서, 주형을 가압 접촉하여 박막 물질을 패터닝하고 진공척을 이용하여 용매를 강제 배기시킨 후 열처리, 자외선 처리 등을 수행하여 박막 물질을 고형화시키고, 식각 공정을 통해 박막 물질의 일부를 제거하여 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써, 기판 상에 박막 미세 패턴을 완성한다.Subsequently, the thin film material is patterned by pressure contact with the mold, the solvent is evacuated using a vacuum chuck, and the heat treatment and ultraviolet treatment are performed to solidify the thin film material, and a portion of the thin film material is removed through an etching process. By selectively exposing the upper portion, a thin film fine pattern is completed on the substrate.

따라서, 본 실시 예에 따르면, 전술한 실시 예8에서와 동일한 결과(효과)를얻을 수 있을 뿐만 아니라 패터닝을 위한 공정 시간의 절감을 통해 반도체 소자의 제조 원가 경쟁력을 더욱 확보할 수 있는 또 다른 효과를 갖는다.Therefore, according to the present embodiment, not only the same result (effect) as in the above-described embodiment 8 can be obtained, but also another effect of further securing the manufacturing cost competitiveness of the semiconductor device by reducing the process time for patterning. Has

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 다양한 실시 예의 방법들을 통해 간단하고 손쉽게 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성할 수 있다.As described above, in the present invention, a thin film fine pattern may be formed on a substrate simply and easily through various exemplary methods.

다음에, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 기판 상에 형성한 박막 미세 패턴을 이용하여 부가적 방법(박막 물질 성장 방법) 또는 감쇄적 방법(박막 물질 식각 방법)으로 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성할 수 있는데, 이와 같이 기판 상에 박막 패턴을 형성하는 과정에 대하여 설명한다.Next, using the thin film fine pattern formed on the substrate in accordance with various embodiments of the present invention, the target thin film pattern on the substrate by an additional method (thin film material growth method) or decay method (thin film material etching method) However, the process of forming the thin film pattern on the substrate will be described.

먼저, 본 발명에 따라 기판 상에 형성한 박막 미세 패턴을 이용하여 부가적 방법으로 기판 상에 박막 패턴을 형성하는 과정에 대하여 설명한다.First, a process of forming a thin film pattern on a substrate by an additional method using the thin film fine pattern formed on the substrate according to the present invention will be described.

도 3a 및 3b는 본 발명에 따라 형성한 박막 미세 패턴을 이용하여 부가적 방법으로 기판 상에 박막 패턴을 형성하는 과정을 도시한 공정 순서도이다.3A and 3B are process flowcharts illustrating a process of forming a thin film pattern on a substrate by an additional method using the thin film fine pattern formed according to the present invention.

도 3a를 참조하면, 전술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 기판(102) 상에 임의의 패턴을 갖는 박막 미세 패턴(104)을 형성한 후, 박막 미세 패턴(104)이 형성된 기판(102)을 무전해 도금 용액이 담긴 증착 반응기에 넣어 노출된 기판(102)의 상부(즉, 박막 미세 패턴이 존재하지 않는 부분)에, 예를 들면 알루미늄, 구리 등의 박막 물질(124)을 원하는 두께만큼 성장시킨다.Referring to FIG. 3A, after forming the thin film fine pattern 104 having an arbitrary pattern on the substrate 102 according to various embodiments of the present disclosure, the substrate 102 on which the thin film fine pattern 104 is formed. Is placed in a deposition reactor containing an electroless plating solution, and the thin film material 124 such as, for example, aluminum or copper, is deposited on the upper portion of the exposed substrate 102 (that is, where no thin film fine pattern exists). To grow.

다음에, 아세톤 등의 용매를 이용하여 기판(102) 상에 형성된 박막 미세 패턴(104)을 제거한 후 질소를 불어넣어 건조시킴으로써, 일 예로서 도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(102) 상에 목표로 하는 박막 패턴(124a)을 형성한다. 여기에서,박막 패턴(124a)으로는, 예를 들면 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 등이 될 수 있다.Next, the thin film fine pattern 104 formed on the substrate 102 is removed using a solvent such as acetone, and then nitrogen is blown to dry, for example, as illustrated in FIG. 3B, on the substrate 102. The target thin film pattern 124a is formed. Here, the thin film pattern 124a may be, for example, a conductor, an insulator, a semiconductor, an organic material, or the like.

따라서, 본 발명의 다양한 방법에 따라 기판 상에 형성한 박막 미세 패턴을 이용하는 부가적 방법(박막 물질 성장 방법)을 통해 기판(예를 들면, 실리콘 기판, 세라믹 기판, 금속층, 고분자층 등) 상에 원하는 형상의 박막 패턴을 형성할 수 있다.Therefore, on the substrate (eg, silicon substrate, ceramic substrate, metal layer, polymer layer, etc.) through an additional method (thin film material growth method) using a thin film fine pattern formed on the substrate according to various methods of the present invention. A thin film pattern of a desired shape can be formed.

다음에, 본 발명의 다양한 방법에 따라 기판 상에 형성한 박막 미세 패턴을 이용하여 감쇄적 방법으로 기판 상에 박막 패턴을 형성하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a process of forming a thin film pattern on the substrate by a decay method using the thin film fine pattern formed on the substrate according to various methods of the present invention will be described.

여기에서, 감쇄적 방법으로 박막 패턴을 형성하기 위해서는 기판 상에 박막 미세 패턴을 형성하기 전에 패턴 형성하고자 하는 박막 물질을, 예를 들면 스핀 코팅 등의 방법을 이용하여 기판 상에 먼저 형성해야 한다.Here, in order to form the thin film pattern by the attenuating method, before forming the thin film fine pattern on the substrate, the thin film material to be patterned must first be formed on the substrate using a method such as spin coating.

따라서, 기판(102) 상에 박막 물질(103)을 형성한 상태에서 본 발명의 다양한 방법에 따라 박막 미세 패턴(104)을 형성하게 되면, 그 형상은, 일 예로서 도 4a에 도시된 바와 같이 된다.Therefore, when the thin film fine pattern 104 is formed in accordance with various methods of the present invention in a state where the thin film material 103 is formed on the substrate 102, the shape thereof is, for example, as shown in FIG. 4A. do.

다음에, 박막 물질(103) 상에 형성된 박막 미세 패턴(104)을 식각 마스크로 이용하는 식각 공정을 수행하여, 일 예로서 도 4b에 도시된 바와 같이, 박막 물질(103)의 일부를 선택적으로 제거하여 기판(102)의 상부 일부를 선택적으로 노출시킨다.Next, an etching process using the thin film fine pattern 104 formed on the thin film material 103 as an etching mask is performed to selectively remove a portion of the thin film material 103 as an example, as shown in FIG. 4B. Thereby selectively exposing a portion of the upper portion of the substrate 102.

마지막으로, 아세톤 등의 용매를 이용하여 박막 물질(103) 상에 잔류하는 박막 미세 패턴(104)을 제거한 후 질소를 불어넣어 건조시킴으로써, 일 예로서 도 4c에 도시된 바와 같이, 기판(102) 상에 목표로 하는 박막 패턴(예를 들면, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 등의 박막 패턴)(103a)을 형성한다.Finally, the thin film fine pattern 104 remaining on the thin film material 103 is removed using a solvent such as acetone, and then nitrogen is blown to dry. As an example, as shown in FIG. 4C, the substrate 102 is removed. A target thin film pattern (for example, a thin film pattern of a conductor, an insulator, a semiconductor, an organic substance, etc.) 103a is formed on the substrate.

따라서, 본 발명의 다양한 방법에 따라 기판 상에 형성한 박막 미세 패턴을 이용하는 감쇄적 방법(박막 물질 식각 방법)을 통해 기판(예를 들면, 실리콘 기판, 세라믹 기판, 금속층, 고분자층 등) 상에 원하는 형상의 박막 패턴을 형성할 수 있다.Therefore, on a substrate (eg, a silicon substrate, a ceramic substrate, a metal layer, a polymer layer, etc.) through an attenuation method (thin film material etching method) using a thin film fine pattern formed on the substrate according to various methods of the present invention. A thin film pattern of a desired shape can be formed.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래의 미세 접촉 프린팅 방법과 각인 방법과는 달리, 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 기판 상에 형성하고, 용매 흡수력을 갖는 임의의 패턴 형상으로 된 주형을 소정의 압력으로 박막 물질에 가압 접촉시켜 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질이 주형 패턴의 음각 부분으로 유입되도록 함과 동시에 박막 물질의 접촉 계면 상에 존재하는 용매를 주형에 흡수시켜 박막 물질을 고형화시키는 방식으로 기판 상에 박막 미세 패턴을 고정밀하게 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 용매가 아닌 올리고머 성분을 박막 물질에 함유시킴으로써 박막 물질의 유동성(주형에 의해 패터닝이 가능한 정도의 유동성)을 확보하는 방식을 이용할 수도 있다.As described above, according to the present invention, unlike the conventional fine contact printing method and the stamping method, a thin film material having fluidity by solvent is formed on a substrate, and a mold having an arbitrary pattern shape having solvent absorption power is formed. Pressurized contact with the thin film material at the pressure of so that the thin film material in contact with the embossed portion of the mold pattern flows into the negative portion of the mold pattern and at the same time absorbs the solvent present on the contact interface of the thin film material in the mold to solidify the thin film material It is possible to form a thin film fine pattern on the substrate with high precision. In addition, in the present invention, a method of ensuring the fluidity of the thin film material (the fluidity that can be patterned by the mold) by including the oligomer component other than the solvent in the thin film material may be used.

또한, 본 발명은 기판 상에 형성된 박막 미세 패턴을 이용하는 부가적 방법(박막 물질 성장 방법) 또는 감쇄적 방법(박막 물질 식각 방법)을 통해 기판 상에, 예를 들면 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 등의 박막 패턴을 형성할 수도 있다.In addition, the present invention, for example, conductors, insulators, semiconductors, organic materials, etc. on the substrate through an additional method (thin film material growth method) or attenuating method (thin film material etching method) using a thin film fine pattern formed on the substrate It is also possible to form a thin film pattern.

Claims (59)

임의의 패턴 구조를 갖는 주형을 이용하여 기판 상에 목표로 하는 미세 패턴을 형성하는 방법에 있어서,In the method of forming a target fine pattern on a substrate using a mold having an arbitrary pattern structure, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴 구조를 가지며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 준비하는 과정;Preparing a mold having a pattern structure having an embossed portion and an engraved portion, and having a solvent absorption ability; 상기 기판 상에 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 형성하는 과정;Forming a thin film material having fluidity by a solvent on the substrate; 상기 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 과정;Reabsorbing a solvent on the thin film material; 상기 주형을 상기 박막 물질에 소정의 압력으로 가압 접촉시켜 상기 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질의 일부를 상기 주형 패턴의 음각 부분으로 유입시킴과 동시에 상기 박막 물질에 함유된 용매를 상기 주형으로 흡수시킴으로써, 상기 박막 물질을 고형화시키는 과정;The mold is brought into pressure contact with the thin film material at a predetermined pressure so that a portion of the thin film material contacting the embossed portion of the mold pattern is introduced into the negative portion of the mold pattern, and at the same time, the solvent contained in the thin film material is absorbed into the mold. Thereby solidifying the thin film material; 상기 기판으로부터 상기 주형을 분리하는 과정; 및Separating the mold from the substrate; And 상기 주형의 양각 부분에 맞닿았던 잔류 박막 물질을 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써 박막 미세 패턴을 형성하는 과정으로 이루어진 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.Forming a thin film fine pattern by selectively removing a portion of the upper portion of the substrate by removing the remaining thin film material in contact with the embossed portion of the mold. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은, 상기 박막 물질로의 용매 재흡수 전에 상기 기판과 박막 물질간의 접착력 강화를 위해 열처리 공정을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 1, wherein the method further comprises performing a heat treatment process to enhance adhesion between the substrate and the thin film material before resorbing the thin film material. . 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 주형은, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 고분자 주형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the mold is a polymer mold having elasticity and solvent absorption ability. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 주형은, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 무기물 주형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the mold is an inorganic mold having elasticity and solvent absorbing power. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 박막 물질은, 고분자를 포함하는 유기 물질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 1 or 2, wherein the thin film material is an organic material containing a polymer. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 박막 물질은, 솔젤 형태를 포함하는 무기 물질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 1, wherein the thin film material is an inorganic material including a sol-gel form. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 잔류 박막 물질은, 반응성 이온 식각 방법으로 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 1, wherein the residual thin film material is removed by a reactive ion etching method. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방법은:The method of claim 1 or 2, wherein the method is: 상기 노출된 기판의 상부에 소정 두께의 다른 박막 물질을 선택적으로 형성하는 과정; 및Selectively forming another thin film material having a predetermined thickness on the exposed substrate; And 상기 박막 미세 패턴을 제거하여 상기 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.And removing the thin film fine pattern to form a target thin film pattern on the substrate. 제 8 항에 있어서, 상기 박막 미세 패턴은, 용매를 사용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 8, wherein the thin film fine pattern is removed using a solvent. 제 8 항에 있어서, 상기 다른 박막 물질은, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 8, wherein the other thin film material is any one of a conductor, an insulator, a semiconductor, and an organic material. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방법은:The method of claim 1 or 2, wherein the method is: 상기 박막 물질의 형성 전에 상기 기판 상에 소정 두께의 다른 박막 물질을 형성하는 과정;Forming another thin film material having a predetermined thickness on the substrate before the thin film material is formed; 상기 형성된 박막 미세 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 다른 박막 물질을 선택적으로 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시키는 과정; 및Selectively removing the other thin film material using the formed thin film fine pattern as an etching mask to selectively expose a portion of the upper portion of the substrate; And 상기 박막 미세 패턴을 제거하여 상기 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.And removing the thin film fine pattern to form a target thin film pattern on the substrate. 제 11 항에 있어서, 상기 박막 미세 패턴은, 용매를 사용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.12. The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 11, wherein the thin film fine pattern is removed using a solvent. 제 11 항에 있어서, 상기 다른 박막 물질은, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 11, wherein the other thin film material is any one of a conductor, an insulator, a semiconductor, and an organic material. 임의의 패턴 구조를 갖는 주형을 이용하여 기판 상에 목표로 하는 미세 패턴을 형성하는 방법에 있어서,In the method of forming a target fine pattern on a substrate using a mold having an arbitrary pattern structure, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴 구조를 가지며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 준비하는 과정;Preparing a mold having a pattern structure having an embossed portion and an engraved portion, and having a solvent absorption ability; 상기 기판 상에 용매에 의한 유동성을 갖는 박막 물질을 형성하는 과정;Forming a thin film material having fluidity by a solvent on the substrate; 상기 주형을 상기 박막 물질에 소정의 압력으로 가압 접촉시켜 상기 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질의 일부를 상기 주형 패턴의 음각 부분으로 유입시키고, 상기 박막 물질에 함유된 용매를 상기 주형으로 흡수시키며, 진공척을 이용하여 상기 주형에 흡수된 용매를 외부로 강제 배기 시킴으로써, 상기 박막 물질을 고형화시키는 과정;Pressure-contacting the mold with the thin film material at a predetermined pressure to introduce a portion of the thin film material in contact with the embossed portion of the mold pattern to the negative portion of the mold pattern, and to absorb the solvent contained in the thin film material into the mold. Solidifying the thin film material by forcibly evacuating the solvent absorbed by the mold to the outside using a vacuum chuck; 상기 기판으로부터 상기 주형을 분리하는 과정; 및Separating the mold from the substrate; And 상기 주형의 양각 부분에 맞닿았던 잔류 박막 물질을 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써 박막 미세 패턴을 형성하는 과정으로 이루어진 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.Forming a thin film fine pattern by selectively removing a portion of the upper portion of the substrate by removing the remaining thin film material in contact with the embossed portion of the mold. 제 14 항에 있어서, 상기 방법은, 상기 주형을 상기 박막 물질에 가압 접촉시키기 전에 상기 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.15. The method of claim 14, wherein the method further comprises the step of reabsorbing a solvent in the thin film material before the mold is brought into pressure contact with the thin film material. 제 15 항에 있어서, 상기 방법은, 상기 박막 물질로의 용매 재흡수 전에 상기 기판과 박막 물질간의 접착력 강화를 위해 열처리 공정을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 15, wherein the method further comprises performing a heat treatment process to enhance adhesion between the substrate and the thin film material before reabsorbing the solvent into the thin film material. . 제 14 항, 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 주형은, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 고분자 주형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 14, 15 or 16, wherein the mold is a polymer mold having elasticity and solvent absorption. 제 14 항, 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 주형은, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 무기물 주형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 14, 15 or 16, wherein the mold is an inorganic mold having elasticity and solvent absorption ability. 제 14 항, 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 박막 물질은, 고분자를 포함하는 유기 물질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 14, 15 or 16, wherein the thin film material is an organic material containing a polymer. 제 14 항, 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 박막 물질은, 솔젤 형태를 포함하는 무기 물질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 14, 15, or 16, wherein the thin film material is an inorganic material including a sol-gel form. 제 14 항, 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 잔류 박막 물질은, 반응성 이온 식각 방법으로 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 14, 15, or 16, wherein the residual thin film material is removed by a reactive ion etching method. 제 14 항, 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 방법은:The method of claim 14, 15 or 16, wherein the method comprises: 상기 노출된 기판의 상부에 소정 두께의 다른 박막 물질을 선택적으로 형성하는 과정; 및Selectively forming another thin film material having a predetermined thickness on the exposed substrate; And 상기 박막 미세 패턴을 제거하여 상기 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.And removing the thin film fine pattern to form a target thin film pattern on the substrate. 제 22 항에 있어서, 상기 박막 미세 패턴은, 용매를 사용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.23. The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 22, wherein the thin film fine pattern is removed using a solvent. 제 22 항에 있어서, 상기 다른 박막 물질은, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.23. The method of claim 22, wherein the other thin film material is any one of a conductor, an insulator, a semiconductor, and an organic material. 제 14 항, 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 방법은:The method of claim 14, 15 or 16, wherein the method comprises: 상기 박막 물질의 형성 전에 상기 기판 상에 소정 두께의 다른 박막 물질을 형성하는 과정;Forming another thin film material having a predetermined thickness on the substrate before the thin film material is formed; 상기 형성된 박막 미세 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 다른 박막 물질을 선택적으로 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시키는 과정; 및Selectively removing the other thin film material using the formed thin film fine pattern as an etching mask to selectively expose a portion of the upper portion of the substrate; And 상기 박막 미세 패턴을 제거하여 상기 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.And removing the thin film fine pattern to form a target thin film pattern on the substrate. 제 25 항에 있어서, 상기 박막 미세 패턴은, 용매를 사용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.27. The method of claim 25, wherein the thin film fine pattern is removed using a solvent. 제 25 항에 있어서, 상기 다른 박막 물질은, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 25, wherein the other thin film material is any one of a conductor, an insulator, a semiconductor, and an organic material. 임의의 패턴 구조를 갖는 주형을 이용하여 기판 상에 목표로 하는 미세 패턴을 형성하는 방법에 있어서,In the method of forming a target fine pattern on a substrate using a mold having an arbitrary pattern structure, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴 구조를 가지며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 준비하는 과정;Preparing a mold having a pattern structure having an embossed portion and an engraved portion, and having a solvent absorption ability; 상기 기판 상에 소량의 용매와 유동성 제공을 위한 저 분자량의 올리고머를 포함하는 박막 물질을 형성하는 과정;Forming a thin film material comprising a small amount of solvent and a low molecular weight oligomer for providing fluidity on the substrate; 상기 주형을 상기 박막 물질에 소정의 압력으로 가압 접촉시켜 상기 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질의 일부를 상기 주형 패턴의 음각 부분으로 유입시켜 패터닝하는 과정;Pressing and contacting the mold with the thin film material at a predetermined pressure to introduce a portion of the thin film material which is in contact with the embossed portion of the mold pattern to the negative portion of the mold pattern; 경화 공정을 통해 상기 올리고머를 가교 반응시킴으로써, 상기 패터닝된 박막 물질을 고형화시키는 과정;Solidifying the patterned thin film material by crosslinking the oligomer through a curing process; 상기 기판으로부터 상기 주형을 분리하는 과정; 및Separating the mold from the substrate; And 상기 주형의 양각 부분에 맞닿았던 잔류 박막 물질을 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써 박막 미세 패턴을 형성하는 과정으로 이루어진 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.Forming a thin film fine pattern by selectively removing a portion of the upper portion of the substrate by removing the remaining thin film material in contact with the embossed portion of the mold. 제 28 항에 있어서, 상기 방법은, 상기 박막 물질의 패터닝 전에 상기 기판과 박막 물질간의 접착력 강화를 위해 열처리 공정을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.29. The method of claim 28, wherein the method further comprises performing a heat treatment process to enhance adhesion between the substrate and the thin film material before patterning the thin film material. 제 29 항에 있어서, 상기 열처리 공정은, 상기 올리고머가 가교 반응을 일으키는 온도보다 낮은 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.30. The method of claim 29, wherein the heat treatment step is performed at a temperature lower than a temperature at which the oligomer causes a crosslinking reaction. 제 29 항에 있어서, 상기 방법은, 상기 열처리 공정 후에 상기 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.30. The method of claim 29, further comprising resorbing the solvent to the thin film material after the heat treatment process. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 올리고머는, 열처리 공정을 통해 가교 반응하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to any one of claims 28 to 31, wherein the oligomer is crosslinked through a heat treatment step. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 올리고머는, 자외선 처리를 통해 가교 반응하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.32. The method of forming a fine pattern for a semiconductor device according to any one of claims 28 to 31, wherein the oligomer is crosslinked through an ultraviolet treatment. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 올리고머는, 가시광선 처리를 통해 가교 반응하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.32. The method of forming a fine pattern for a semiconductor device according to any one of claims 28 to 31, wherein the oligomer crosslinks through visible light treatment. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형은, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 고분자 주형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.32. The method of forming a fine pattern for a semiconductor device according to any one of claims 28 to 31, wherein the mold is a polymer mold having elasticity and solvent absorbing power. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형은, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 무기물 주형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.32. The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to any one of claims 28 to 31, wherein the mold is an inorganic mold having elasticity and solvent absorbing power. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박막 물질은, 고분자를 포함하는 유기 물질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.32. The method of forming a fine pattern for a semiconductor device according to any one of claims 28 to 31, wherein the thin film material is an organic material containing a polymer. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잔류 박막 물질은, 반응성 이온 식각 방법으로 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.32. The method of claim 28, wherein the residual thin film material is removed by a reactive ion etching method. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은:32. The method of any of claims 28-31, wherein the method is: 상기 노출된 기판의 상부에 소정 두께의 다른 박막 물질을 선택적으로 형성하는 과정; 및Selectively forming another thin film material having a predetermined thickness on the exposed substrate; And 상기 박막 미세 패턴을 제거하여 상기 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.And removing the thin film fine pattern to form a target thin film pattern on the substrate. 제 39 항에 있어서, 상기 박막 미세 패턴은, 용매를 사용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.40. The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 39, wherein the thin film fine pattern is removed using a solvent. 제 39 항에 있어서, 상기 다른 박막 물질은, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.40. The method of claim 39, wherein the other thin film material is any one of a conductor, an insulator, a semiconductor, and an organic material. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은:32. The method of any of claims 28-31, wherein the method is: 상기 박막 물질의 형성 전에 상기 기판 상에 소정 두께의 다른 박막 물질을 형성하는 과정;Forming another thin film material having a predetermined thickness on the substrate before the thin film material is formed; 상기 형성된 박막 미세 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 다른 박막 물질을 선택적으로 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시키는 과정; 및Selectively removing the other thin film material using the formed thin film fine pattern as an etching mask to selectively expose a portion of the upper portion of the substrate; And 상기 박막 미세 패턴을 제거하여 상기 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.And removing the thin film fine pattern to form a target thin film pattern on the substrate. 제 42 항에 있어서, 상기 박막 미세 패턴은, 용매를 사용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.43. The method of claim 42, wherein the thin film fine pattern is removed using a solvent. 제 42 항에 있어서, 상기 다른 박막 물질은, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.43. The method of claim 42, wherein the other thin film material is any one of a conductor, an insulator, a semiconductor, and an organic material. 임의의 패턴 구조를 갖는 주형을 이용하여 기판 상에 목표로 하는 미세 패턴을 형성하는 방법에 있어서,In the method of forming a target fine pattern on a substrate using a mold having an arbitrary pattern structure, 양각 부분과 음각 부분으로 된 패턴 구조를 가지며, 용매 흡수력을 갖는 주형을 준비하는 과정;Preparing a mold having a pattern structure having an embossed portion and an engraved portion, and having a solvent absorption ability; 상기 기판 상에 소량의 용매와 유동성 제공을 위한 저 분자량의 올리고머를 포함하는 박막 물질을 형성하는 과정;Forming a thin film material comprising a small amount of solvent and a low molecular weight oligomer for providing fluidity on the substrate; 상기 기판과 박막 물질간의 접착력 강화를 위해 열처리 공정을 수행하는 과정;Performing a heat treatment process to enhance adhesion between the substrate and the thin film material; 상기 박막 물질에 용매를 재흡수시키는 과정;Reabsorbing a solvent on the thin film material; 상기 주형을 상기 박막 물질에 소정의 압력으로 가압 접촉시켜 상기 주형 패턴의 양각 부분에 맞닿는 박막 물질의 일부를 상기 주형 패턴의 음각 부분으로 유입시키고, 상기 박막 물질에 함유된 용매를 상기 주형으로 흡수시키며, 진공척을 이용하여 상기 주형에 흡수된 용매를 외부로 강제 배기 시킴으로써, 상기 박막 물질을 패터닝하는 과정;Pressure-contacting the mold with the thin film material at a predetermined pressure to introduce a portion of the thin film material in contact with the embossed portion of the mold pattern to the negative portion of the mold pattern, and to absorb the solvent contained in the thin film material into the mold. Patterning the thin film material by forcibly evacuating the solvent absorbed by the mold to the outside using a vacuum chuck; 경화 공정을 통해 상기 올리고머를 가교 반응시킴으로써, 상기 패터닝된 박막 물질을 고형화시키는 과정;Solidifying the patterned thin film material by crosslinking the oligomer through a curing process; 상기 기판으로부터 상기 주형을 분리하는 과정; 및Separating the mold from the substrate; And 상기 주형의 양각 부분에 맞닿았던 잔류 박막 물질을 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시킴으로써 박막 미세 패턴을 형성하는 과정으로 이루어진 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.Forming a thin film fine pattern by selectively removing a portion of the upper portion of the substrate by removing the remaining thin film material in contact with the embossed portion of the mold. 제 45 항에 있어서, 상기 열처리 공정은, 상기 올리고머가 가교 반응을 일으키는 온도보다 낮은 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.46. The method of claim 45, wherein the heat treatment step is performed at a temperature lower than a temperature at which the oligomer causes a crosslinking reaction. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 올리고머는, 열처리 공정을 통해 가교 반응하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.47. The method of claim 45 or 46, wherein the oligomer crosslinks through a heat treatment step. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 올리고머는, 자외선 처리를 통해 가교 반응하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 45 or 46, wherein the oligomer is crosslinked through an ultraviolet treatment. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 올리고머는, 가시광선 처리를 통해 가교 반응하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 45 or 46, wherein the oligomer is crosslinked through a visible light treatment. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 주형은, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 고분자 주형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.47. The method of forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 45 or 46, wherein the mold is a polymer mold having elasticity and solvent absorbing power. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 주형은, 탄성과 용매 흡수력을 갖는 무기물 주형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.47. The method for forming a fine pattern for a semiconductor device according to claim 45 or 46, wherein the mold is an inorganic mold having elasticity and solvent absorbing power. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 박막 물질은, 고분자를 포함하는 유기 물질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.47. The method of claim 45 or 46, wherein the thin film material is an organic material containing a polymer. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 잔류 박막 물질은, 반응성 이온 식각 방법으로 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.47. The method of claim 45 or 46, wherein the residual thin film material is removed by a reactive ion etching method. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 방법은:47. The method of claim 45 or 46, wherein the method is: 상기 노출된 기판의 상부에 소정 두께의 다른 박막 물질을 선택적으로 형성하는 과정; 및Selectively forming another thin film material having a predetermined thickness on the exposed substrate; And 상기 박막 미세 패턴을 제거하여 상기 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.And removing the thin film fine pattern to form a target thin film pattern on the substrate. 제 54 항에 있어서, 상기 박막 미세 패턴은, 용매를 사용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 54, wherein the thin film fine pattern is removed using a solvent. 제 54 항에 있어서, 상기 다른 박막 물질은, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 54, wherein the other thin film material is any one of a conductor, an insulator, a semiconductor, and an organic material. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서, 상기 방법은:47. The method of claim 45 or 46, wherein the method is: 상기 박막 물질의 형성 전에 상기 기판 상에 소정 두께의 다른 박막 물질을형성하는 과정;Forming another thin film material having a predetermined thickness on the substrate before the thin film material is formed; 상기 형성된 박막 미세 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 다른 박막 물질을 선택적으로 제거하여 상기 기판의 상부 일부를 선택적으로 노출시키는 과정; 및Selectively removing the other thin film material using the formed thin film fine pattern as an etching mask to selectively expose a portion of the upper portion of the substrate; And 상기 박막 미세 패턴을 제거하여 상기 기판 상에 목표로 하는 박막 패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.And removing the thin film fine pattern to form a target thin film pattern on the substrate. 제 57 항에 있어서, 상기 박막 미세 패턴은, 용매를 사용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.The method of claim 57, wherein the thin film fine pattern is removed using a solvent. 제 57 항에 있어서, 상기 다른 박막 물질은, 전도체, 절연체, 반도체, 유기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 미세 패턴 형성 방법.58. The method of claim 57, wherein the other thin film material is any one of a conductor, an insulator, a semiconductor, and an organic material.
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