KR100897931B1 - Method of manufacturing nanostamp - Google Patents

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Abstract

나노스탬프 제조방법이 제공된다.There is provided a method for producing a nanostamp.

본 발명에 따른 나노스탬프 제조방법은 (a) 나노스탬프 모재의 표면에 레지스트층 형성단계; (b) 상기 (a)단계의 레지스트층 위에 복수의 요철부를 갖는 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 1차 레지스트층 패턴을 형성하는 단계; (c) 상기 1차 레지스트층 패턴을 마스크로 사용해 상기 나노스탬프 모재를 패터닝하는 단계; (d) 상기 레지스트층을 제거하여 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계; (e) 상기 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프의 표면에 레지스트층 형성단계; (f) 상기 레지스트층 위에 상기 복수의 요철부를 갖는 임프린트 스탬프를 이동하여 상기 임프린트 스탬프의 철부가 상기 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프의 1차 요부 사이에 오도록 한 후, 임프린트 공정을 수행하여 2차 레지스트층 패턴을 형성하는 단계; (g) 상기 2차 레지스트층 패턴을 마스크로 사용해 상기 나노스탬프 모재를 패터닝하는 단계; (h) 상기 레지스트층을 제거하여 복수의 2차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계; 및 (i) 상기 (e)단계 내지 (h)단계를 N+1차 요철부가 1차 요철부와 겹치기 전까지 N-2회 반복하여 복수의 N차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 조밀하게 패턴된 나노스탬프를 복잡한 장비를 사용하지 않고 제조할 수 있다는 장점이 있다.Nanostamp manufacturing method according to the present invention comprises the steps of (a) forming a resist layer on the surface of the nanostamp base material; (b) forming a primary resist layer pattern by performing an imprint process with an imprint stamp having a plurality of uneven parts on the resist layer of step (a); (c) patterning the nanostamp base material using the primary resist layer pattern as a mask; (d) removing the resist layer to complete a nanostamp having a plurality of primary uneven parts; (e) forming a resist layer on a surface of the nanostamp having the plurality of primary uneven parts; (f) moving the imprint stamp having the plurality of uneven parts on the resist layer so that the convex portions of the imprint stamp are between the first uneven parts of the nanostamp having the plurality of primary uneven parts, and then performing an imprint process. Forming a difference resist layer pattern; (g) patterning the nanostamp base material using the secondary resist layer pattern as a mask; (h) removing the resist layer to complete a nanostamp having a plurality of secondary irregularities; And (i) repeating steps (e) to (h) N-2 times until the N + primary uneven parts overlap with the primary uneven parts, thereby completing a nanostamp having a plurality of N order uneven parts. It is characterized in that, it is possible to manufacture a densely patterned nanostamp without using complicated equipment.

Description

나노스탬프 제조방법{Method of manufacturing nanostamp}Nanostamp manufacturing method {Method of manufacturing nanostamp}

도 1은 종래 나노패턴 형성 기술의 일 예인 스페이서 리쏘그래피법(spacer lithography)의 공정을 나타낸 것이다.1 illustrates a process of spacer lithography, which is an example of a conventional nanopattern forming technique.

도 2는 종래 나노패턴 형성 기술의 일 예인 과잉노광 포토리쏘그래피법(over-exposed photolithography)의 공정을 나타낸 것이다.2 illustrates a process of over-exposed photolithography, which is an example of a conventional nanopattern forming technique.

도 3은 종래 나노패턴 형성 기술의 일 예인 마스크 패턴축소법(reduction of mask pattern)의 공정을 나타낸 것이다.3 illustrates a process of reduction of mask pattern, which is an example of a conventional nanopattern forming technique.

도 4는 본 발명에 따른 나노스탬프 제조방법의 일 예를 나타낸 것이다.Figure 4 shows an example of a nano stamp manufacturing method according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 기판 110: 희생층100: substrate 110: sacrificial layer

120: 레지스트 패턴 125: 레지스트 축소패턴120: resist pattern 125: resist reduction pattern

133: 기판의 요부 135: 기판의 철부133: recessed portion of the substrate 135: iron portion of the substrate

137: 기판의 철부 210: 자외선137: iron portion of the substrate 210: ultraviolet light

220: 포토마스크 230: 광경화성수지층220: photomask 230: photo-curable resin layer

400: 나노스탬프 모재 410: 레지스트층400: nano stamp base material 410: resist layer

420: 임프린트 스탬프 423: 임프린트 스탬프 요부420: imprint stamp 423: imprint stamp main

425: 임프린트 스탬프 철부 427: 임프린트 스탬프 요철부425: imprint stamp uneven portion 427: imprint stamp uneven portion

433: 나노스탬프 1차 요부 435: 나노스탬프 1차 철부433: nano stamp primary recess 435: nano stamp primary iron

437: 나노스탬프 1차 요철부 443: 나노스탬프 2차 요부437: nano stamp primary uneven portion 443: nano stamp secondary uneven portion

445: 나노스탬프 2차 철부 447: 나노스탬프 2차 요철부445: nano stamp secondary convex portion 447: nano stamp secondary concave-convex portion

493: 나노스탬프 N차 요부 495: 나노스탬프 N차 철부493: nano stamp N-th major part 495: nano stamp N-th major part

497: 나노스탬프 N차 요철부497: nano stamp N-level uneven portion

본 발명은 나노스탬프 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나노패턴의 철부 뿐만 아니라 요부의 폭도 나노사이즈를 갖도록 하여 조밀하게 패턴된 나노스탬프 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a nano stamp, and more particularly to a method of manufacturing a nano-pattern with a densely patterned so as to have a nano-size width as well as the convex portion of the nano-pattern.

반도체, 전자, 광전, 자기, 표시 소자 등을 제조할 때 기판상에 미세패턴을 형성할 필요가 증가하고 있다. 특히 표면에 미세패턴을 조밀하게 형성시켜 모스아이효과(moth eye effect; 표면의 요철부 모두조밀한 미세패턴에 의해 고발수특성을 갖는 효과) 등을 발생시킬 수 있는 광학필름, 소수성 표면 등을 제작하기 위해선 그 표면에 패턴의 돌출부인 철부 이외에 철부에 의해 생성된 요부의 폭 또한 좁은 패턴 즉, 조밀한 초미세패턴을 형성할 필요가 있다.In the manufacture of semiconductors, electronics, photoelectrics, magnetics, display elements and the like, there is an increasing need to form fine patterns on substrates. In particular, the optical film, hydrophobic surface, etc. can be produced by densely forming a fine pattern on the surface to generate a moth eye effect (the effect of having high water repellency due to the dense fine pattern on both surfaces). To this end, it is necessary to form a narrow pattern, i.e., a dense ultrafine pattern, on the surface of the concave portion generated by the convex portion, in addition to the convex portion which is the protrusion of the pattern.

상기 기판상에 미세패턴을 형성하는 기술로는 포토리소그래피기술이 있었으나, 종래의 포토리소그래피 기술로는 예를 들어 선폭이 100nm이하인 초 미세 패턴을 형성하는 것은 광학적 한계로 말미암아 매우 어려운 실정이다. 상기 포토리소그 래피 기술 이외에도, 패턴의 해상도와 정합도를 향상시키기 위한 여러가지 종류의 리소그래피 기술이 개발되고 있는데, 이러한 기술로는 예를 들어, 나노 임프린트 리쏘그래피(Nano imprint Lithography) 기술이 있으며, 나노 소자 제작 방법으로, 낮은 생산성을 갖는 전자빔 리쏘그라피나, 고가의 광학 리쏘그라피를 대신할 기술로 주목받고 있다. 이러한 나노 임프린트의 핵심은 전자빔 리쏘그라피나 다른 방법을 이용하여, 나노 스케일의 구조를 갖는 스탬프를 제작하고, 스탬프를 고분자 박막에 인쇄하여, 나노 스케일의 구조를 전사하고, 이를 반복 사용함으로써, 전자빔 리쏘그라피의 생산성 문제를 극복하자는 것이다. 상기 나노 임프린트 리소그래피법을 사용하기 위해서는 미세패턴이 형성된 주형이 되는 마스터 스탬프의 제작이 필수적이다.Photolithography has been a technique for forming a fine pattern on the substrate. However, it is very difficult due to optical limitations to form an ultra fine pattern having a line width of 100 nm or less, for example, using a conventional photolithography technique. In addition to the photolithography technique, various kinds of lithography techniques have been developed to improve the resolution and the degree of matching of patterns. Such techniques include, for example, nano imprint lithography techniques. As a device fabrication method, attention has been paid to techniques for replacing electron beam lithography having low productivity and expensive optical lithography. The core of this nanoimprint is electron beam lithography by using electron beam lithography or other methods to produce a stamp having a nanoscale structure, printing the stamp on a polymer thin film, transferring the nanoscale structure, and using it repeatedly. It is to overcome graphi's productivity problem. In order to use the nanoimprint lithography method, it is essential to manufacture a master stamp that is a template in which a fine pattern is formed.

상기 미세패턴이 형성된 마스터 스탬프는 50nm미만의 피처(feature; 패턴의 철부)를 갖는 경우도 전자빔 리쏘그래피법으로 가능하나 비용이 많이 들고, 시간이 많이 걸려 대량생산에 어려움이 있다는 문제점이 있었다.The master stamp on which the fine pattern is formed is possible by electron beam lithography even when the feature (convex portion of the pattern) is less than 50 nm, but there is a problem that it is expensive and takes a lot of time, making it difficult to mass-produce.

또한 도 1에 나타낸 스페이서 리쏘그래피법(spacer lithography), 도 2에 나타낸 과잉노광 포토리쏘그래피법(over-exposed photolithography), 도 3에 나타낸 마스크 패턴축소법(reduction of mask pattern) 등에 의할 경우 10nm미만의 피처(feature; 패턴의 철부)를 갖는 패턴도 웨이터 등의 대면적 기판 위에 형성시키는 것이 가능하였다.10 nm in accordance with the spacer lithography method shown in FIG. 1, the over-exposed photolithography method shown in FIG. 2, the reduction of mask pattern shown in FIG. 3, and the like. It was also possible to form a pattern having less features (convex portions of the pattern) on a large area substrate such as a waiter.

도 1의 스페이서 리쏘그래피법(spacer lithography)은 기판(100)상에 희생층(110)을 형성하고(a단계), 화학기상증착법(CVD)으로 상기 희생층(110)의 양측면 에 마스크 패턴(120)을 형성한 후(b단계), 상기 희생층(110)을 선택적으로 제거하여 마스크 패턴(120)을 완성하고(c단계), 에칭하는 단계(d단계)를 거쳐 나노사이즈의 피처(feature; 패턴의 철부(135))를 갖는 기판을 형성하는 단계(e단계)를 포함하는 방법이다.Spacer lithography of FIG. 1 forms a sacrificial layer 110 on the substrate 100 (step a), and a chemical vapor deposition (CVD) mask pattern on both sides of the sacrificial layer 110. After forming 120 (step b), the sacrificial layer 110 is selectively removed to complete the mask pattern 120 (step c), and etching (d step) to obtain nano-sized features. A step (e) of forming a substrate having the convex portion 135 of the pattern.

도 2의 과잉노광 포토리쏘그래피(over-exposed photolithography)법은 기판(100) 상에 광경화성수지층(230)를 형성한 상태에서 포토마스크(240)를 설치하고 노광량을 과잉으로 하여 노광하는 단계(a단계), 현상 등으로 포토마스크 패턴보다 폭이 좁은 광경화성수지로 이루어진 레지스트 패턴(120)을 형성하는 단계(b단계), 에칭하는 단계(c단계) 및 나노사이즈의 피처(feature; 패턴의 철부(135))를 갖는 기판(100)을 형성하는 단계(d단계)를 포함하는 방법이다.In the over-exposed photolithography method of FIG. 2, the photomask 240 is installed in the state where the photocurable resin layer 230 is formed on the substrate 100, and the exposure amount is excessively exposed. (step a), forming a resist pattern 120 formed of a photocurable resin having a width narrower than that of the photomask pattern (step b), etching (step c), and nano-sized features (pattern) Forming the substrate 100 having the convex portion 135 of the substrate (d).

도 3의 마스크 패턴축소법(reduction of mask pattern)은 기판(100)상에 고분자수지 등으로 이루어진 레지스트 패턴(120)을 형성하고(a단계), 불화수소(HF) 등 상기 고분자수지를 용해시킬 수 있는 물질로 상기 레지스트 패턴(120)의 표면을 용해시켜 상기 레지스트 패턴(120)의 크기를 축소시켜 레지스트 축소패턴(125)을 형성하는 단계(b단계), 에칭하는 단계(c단계) 및 나노사이즈의 피처(feature; 패턴의 철부)를 갖는 기판(100)을 형성하는 단계(d단계)를 포함하는 방법이다.The reduction of mask pattern of FIG. 3 forms a resist pattern 120 made of a polymer resin on the substrate 100 (step a), and dissolves the polymer resin such as hydrogen fluoride (HF). Dissolving the surface of the resist pattern 120 with a material capable of reducing the size of the resist pattern 120 to form a resist reduction pattern 125 (step b), etching (step c) and nano Forming a substrate 100 having a feature of size (convex portion of a pattern).

상기의 스페이서 리쏘그래피법(spacer lithography), 과잉노광 포토리쏘그래피(over-exposed photolithography)법 또는 마스크 패턴축소법(reduction of mask pattern) 등은 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 나노사이즈의 폭(W1)을 갖는 패턴의 철부(135)(피처;feature)를 형성할 수 있으나, 상기 철부(135)간의 간격 즉, 패턴의 요부(133)의 폭(W2)을 나노사이즈로 형성시킬 수는 없다는 문제점이 있었다. 결국, 종래 기술에 의할 경우 저렴한 비용과 높은 생산성으로 나노패턴의 철부 뿐만 아니라 요부의 폭도 나노사이즈를 갖도록 조밀하게 패턴하는 것은 어렵다는 문제점이 있었다. 결국 종래 기술로는 저렴한 비용과 높은 생산성을 만족시키며 조밀패턴이 형성된 나노스탬프의 제조도 어렵다는 문제점이 있었다.The spacer lithography, the over-exposed photolithography, or the reduction of mask pattern, etc. may be nano-sized as shown in FIGS. Although it is possible to form the convex portions 135 (features) of the pattern having W1), the gap between the convex portions 135, that is, the width W2 of the recessed portions 133 of the pattern cannot be formed in nano size. There was a problem. As a result, according to the prior art, it is difficult to densely pattern not only the convex portions of the nanopatterns but also the widths of the concave portions with nanosizes at low cost and high productivity. As a result, the conventional technology satisfies low cost and high productivity, and has a problem in that it is difficult to manufacture nano stamps having a dense pattern.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 나노패턴의 철부의 폭뿐만 아니라 요부의 폭도 나노사이즈를 갖도록 하여 조밀하게 패턴된 나노스탬프를 고가의 복잡한 장비를 사용하지 않고 제조할 수 있는 나노스탬프 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a nanostamp manufacturing method that can produce a densely patterned nanostamp without using expensive and complicated equipment by having a nanosize width as well as the width of the convex portion of the nanopattern. To provide.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여,The present invention to achieve the above technical problem,

(a) 나노스탬프 모재의 표면에 레지스트층 형성단계;(a) forming a resist layer on the surface of the nanostamp base material;

(b) 상기 (a)단계의 레지스트층 위에 복수의 요철부를 갖는 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 1차 레지스트층 패턴을 형성하는 단계;(b) forming a primary resist layer pattern by performing an imprint process with an imprint stamp having a plurality of uneven parts on the resist layer of step (a);

(c) 상기 1차 레지스트층 패턴을 마스크로 사용해 상기 나노스탬프 모재를 패터닝하는 단계;(c) patterning the nanostamp base material using the primary resist layer pattern as a mask;

(d) 상기 레지스트층을 제거하여 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계;(d) removing the resist layer to complete a nanostamp having a plurality of primary uneven parts;

(e) 상기 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프의 표면에 레지스트층 형성단 계;(e) forming a resist layer on a surface of the nanostamp having the plurality of primary uneven parts;

(f) 상기 레지스트층 위에 상기 복수의 요철부를 갖는 임프린트 스탬프를 이동하여 상기 임프린트 스탬프의 철부가 상기 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프의 1차 요부 사이에 오도록 한 후, 임프린트 공정을 수행하여 2차 레지스트층 패턴을 형성하는 단계;(f) moving the imprint stamp having the plurality of uneven parts on the resist layer so that the convex portions of the imprint stamp are between the first uneven parts of the nanostamp having the plurality of primary uneven parts, and then performing an imprint process. Forming a difference resist layer pattern;

(g) 상기 2차 레지스트층 패턴을 마스크로 사용해 상기 나노스탬프 모재를 패터닝하는 단계;(g) patterning the nanostamp base material using the secondary resist layer pattern as a mask;

(h) 상기 레지스트층을 제거하여 복수의 2차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계; 및(h) removing the resist layer to complete a nanostamp having a plurality of secondary irregularities; And

(i) 상기 (e)단계 내지 (h)단계를 N+1차 요철부가 1차 요철부와 겹치기 전까지 N-2회 반복하여 복수의 N차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계를 포함하는 나노스탬프 제조방법을 제공한다.(i) repeating steps (e) to (h) N-2 times until the N + primary uneven portion overlaps with the primary uneven portion to complete the nanostamp having a plurality of N-th uneven portions. It provides a method for producing a stamp.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 임프린트 스탬프는 반도체 재료, 금속재료, 광투과성 물질 또는 고분자물질로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the imprint stamp may be made of a semiconductor material, a metal material, a light transmissive material, or a polymer material.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 나노스탬프 모재를 건식식각하여 패터닝할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the nano stamp base material may be patterned by dry etching.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 나노스탬프 모재를 습식식각하여 패터닝할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the nano stamp base material may be patterned by wet etching.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 임프린트 공정은 열경화방식일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the imprint process may be a thermosetting method.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 임프린트 공정은 자외선경화방식일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the imprint process may be an ultraviolet curing method.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 임프린트 스탬프는 리쏘그라피 방법으로 제작될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the imprint stamp may be manufactured by a lithography method.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 나노스탬프의 N차 요철부 형성 후 형성된 각 요부의 폭이 동일하고, 각 철부의 폭이 동일할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the width of each recess formed after the N-th uneven portion of the nanostamp may be the same, and the width of each recess may be the same.

이하, 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and examples, but the present invention is not limited thereto.

도 4는 본 발명에 따른 나노스탬프 제조방법의 일 예를 나타낸 것이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 나노스탬프 제조방법은 반복하여 임프린트 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.Figure 4 shows an example of a nano stamp manufacturing method according to the present invention. As shown in Figure 4, the nanostamp manufacturing method according to the invention is characterized in that to perform the imprint process repeatedly.

도 4에서 보는 바와 같이 우선 (a)단계에서 나노스탬프 모재(100)의 표면에 레지스트층(410)을 형성한다. 상기 나노스탬프 모재(100)는 반도체 재료, 금속재료, 광투과성물질 또는 고분자물질 실리콘, 유리, 석영, 사파이어, 알루미나 등이 사용될 수 있고, 상기 레지스트층(410)은 레지스트 재료를 스핀코팅하는 등의 방법으로 형성할 수 있다. 상기 레지스트 재료는 광경화성수지 또는 열경화성수지일 수 있다.As shown in FIG. 4, first, in step (a), the resist layer 410 is formed on the surface of the nanostamp base material 100. The nanostamp base material 100 may be formed of a semiconductor material, a metal material, a light transmissive material or a high molecular material silicon, glass, quartz, sapphire, alumina, or the like, and the resist layer 410 may be spin coated with a resist material. It can form by a method. The resist material may be a photocurable resin or a thermosetting resin.

이후 (b)단계에서 상기 레지스트층(410) 위에 복수의 요철부(427)를 갖는 임프린트 스탬프(420)로 임프린트 공정을 수행하여, 1차 레지스트층 패턴을 형성한다. 이 때 임프린트 공정은 열을 가해 레지스트층을 구성하는 고분자를 성형하는 열경화방식의 임프린트방식 또는 스탬프로 누르면서 자외선을 이용하여 고분자를 경화하여 성형하는 자외선 경화방식의 임프린트 공정일 수 있다. 상기 자외성 경화방식의 임프린트 공정의 경우는 점도가 낮은 액체 레지스트를 국부적으로 떨어뜨리고, 임프린트 공정을 수행할 수도 있다.Thereafter, in step (b), an imprint process is performed with an imprint stamp 420 having a plurality of uneven parts 427 on the resist layer 410 to form a primary resist layer pattern. In this case, the imprint process may be a thermosetting imprint method for forming a polymer constituting the resist layer by applying heat, or an ultraviolet curing imprint process for curing and molding a polymer using ultraviolet light while pressing with a stamp. In the case of the ultraviolet curing imprint process, the liquid resist having a low viscosity may be locally dropped, and the imprint process may be performed.

상기 임프린트 스탬프(420)는 실리콘(Si), 산화실리콘(SiO2) 등의 반도체 재료, 니켈 등의 금속 재료, 유리, 쿼츠(quartz) 등의 투명한 재료 및 고분자물질 등이 사용된다. 이와 같은 재료는 모두 열경화방식의 임프린트에 사용할 수 있으며, 특히 쿼츠, 투명 고분자 재료는 자외선 투과성이어서 자외선경화방식의 임프린트에 사용할 수 있다. 또한 상기 임프린트 스탬프(420)는 200nm이하의 선폭을 가지도록 하며, 전자빔 리쏘그라피, 레이저 간섭 리쏘그라피, 광학 리쏘그라피 등의 방법으로 제작할 수 있다.The imprint stamp 420 may be formed of a semiconductor material such as silicon (Si) or silicon oxide (SiO 2 ), a metal material such as nickel, a transparent material such as glass or quartz, a polymer material, or the like. All of these materials can be used for thermosetting imprints, and in particular, quartz and transparent polymer materials can be used for imprints of UV curing methods because of their ultraviolet permeability. In addition, the imprint stamp 420 may have a line width of 200 nm or less, and may be manufactured by electron beam lithography, laser interference lithography, optical lithography, or the like.

이후, (c)단계에서, 상기 1차 레지스트층 패턴을 마스크로 사용해 상기 나노스탬프모재(100)를 건식식각 또는 습식식각하여 패터닝한다. 상기 건식식각은 이온에칭, 플라즈마에칭, 이온밀링 등의 방법에 의할 수 있으며, 습식식각은 에칭액을 사용하여 상기 나노스탬프모재(100)를 식각할 수 있다.Subsequently, in step (c), the nanostamp base material 100 is patterned by dry etching or wet etching using the first resist layer pattern as a mask. The dry etching may be performed by ion etching, plasma etching, ion milling, or the like, and the wet etching may use the etching solution to etch the nanostamp base material 100.

이후, (d)단계에서 레지스트층(410)을 제거하여 복수의 1차 요부(433) 및 1차 철부(435)로 구성된 1차 요철부(437)를 갖는 나노스탬프를 완성한다.Thereafter, in step (d), the resist layer 410 is removed to complete the nanostamp having the primary uneven parts 437 including the plurality of primary uneven parts 433 and the primary convex parts 435.

일단 1차 요철부(437)를 갖는 나노스탬프가 완성되면, (e)단계에서 다시 (a)단계와 동일하게 상기 복수의 1차 요철부(437)를 갖는 나노스탬프의 표면에 스핀코 팅법 등으로 레지스트층(410)을 형성한다.Once the nanostamp having the primary uneven portion 437 is completed, spin coating may be applied to the surface of the nanostamp having the plurality of primary uneven portions 437 in step (e) as in step (a). The resist layer 410 is formed.

이후, (f)단계에서 상기 레지스트층(410) 위에 상기 복수의 요철부를 갖는 임프린트 스탬프(420)를 이동하여 상기 임프린트 스탬프(420)의 철부(425)가 상기 복수의 1차 요철부(437)를 갖는 나노스탬프의 1차 요부(433) 사이에 오도록 한다. 상기 이동은 미세이동이여야 하므로, 통상의 반도체 공정에서 사용하는 기판의 미세이동방법을 사용할 수 있다. 이후 상기 (b)단계에서와 동일한 공정을 수행하여 2차 레지스트층 패턴을 형성한다.Subsequently, in step (f), the imprint stamp 420 having the plurality of uneven parts is moved on the resist layer 410 so that the convex portions 425 of the imprint stamp 420 have the plurality of primary uneven parts 437. Between the primary recess 433 of the nanostamp having a. Since the movement must be a micro movement, a micro movement method of a substrate used in a conventional semiconductor process can be used. Thereafter, a second resist layer pattern is formed by performing the same process as in step (b).

이후 수행하는 (g)단계 및 (h)단계는 상기 (c)단계 및 (d)단계와 동일하게 수행하여 복수의 2차 요부(443) 및 복수의 2차 철부(445)를 포함하는 2차 요철부(447)를 갖는 나노스탬프를 완성한다.Steps (g) and (h) are performed in the same manner as in the steps (c) and (d) to include a plurality of secondary recesses 443 and a plurality of secondary convex parts 445. The nano stamp having the uneven portion 447 is completed.

상기의 (e)단계 내지 (h)단계를 N+1차 요철부가 1차 요철부와 겹치기 전까지 N-2회 반복함으로써 복수의 N차 요철부(497)를 갖는 나노스탬프를 완성한다.Steps (e) to (h) above are repeated N-2 times before the N + primary uneven parts overlap with the primary uneven parts, thereby completing a nanostamp having a plurality of N order uneven parts 497.

상기 반복횟수는 필요에 따라 조정할 수 있다. 특히 상기 반복횟수와 (f)단계에서의 임프린트 스탬프 이동거리를 조정함으로써, 상기 나노스탬프의 N차 요철부 형성 후 형성된 각 철부의 폭(W1)을 동일하게 하는 것이 가능하다. 또한 상기 임프린트 스탬프(420)의 철부(425)의 폭을 동일하게 함으로써, 상기 나노스탬프에 형성되는 N차 요부(493)의 폭(W2)을 동일하게 하는 것이 가능하다. 상기와 같은 방식으로 각 요부의 폭이 동일하고, 각 철부의 폭이 동일한 나노스탬프를 제작할 경우, 그로부터 전사되는 패턴의 철부 뿐만 아니라 요부의 폭도 나노사이즈를 갖도록 하 여 조밀한 나노패턴을 형성할 수 있게 되는 것이다.The repetition frequency can be adjusted as needed. In particular, by adjusting the repetition frequency and the imprint stamp moving distance in step (f), it is possible to equalize the width W 1 of each of the convex portions formed after the N-th uneven portion of the nanostamp is formed. In addition, by making the width of the convex portion 425 of the imprint stamp 420 the same, it is possible to make the width W 2 of the N-th recessed portions 493 formed in the nanostamp the same. In the same manner as described above, when the nano stamps having the same width and the width of each convex part are fabricated, not only the convex part of the pattern transferred therefrom but also the width of the concave part may have a nano size to form a dense nano pattern. Will be.

<실시예 1><Example 1>

우선 유리기판 위에 광경화성수지(아크릴레이트계 수지, 한국 Chemoptics사 제조, NIP-K28)를 스핀코팅법(마이다스 시스템사, 2000~4000rpm)으로 두께 200~300nm로 코팅하였다. 이후 전자빔식각 공정(히다치사)으로 패턴을 형성한 임프린트 스탬프(패턴의 요부 폭: 50nm~2μm, 패턴의 철부 폭 50nm~2μm, 쿼츠 재질)를 상기 광경화성수지층에 압착하여 패턴을 전사함으로써 1차 레지스트층 패턴을 형성하였다. 상기 1차 레지스트층 패턴을 마스크로 사용하여 플라즈마 에칭(ICP plasma etch, 압력 10~100mTorr, 플라즈마 파워=50~300W, 가스: CF4, CHF3, SF6 등 F를 함유하는 플루오르카본가스)하여 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프를 제작하였다. 이후, 상기 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프의 표면에 광경화성수지(아크릴레이트계 수지, 한국 Chemoptics사 제조, NIP-K28)를 다시 스핀코팅법(마이다스 시스템사, 2000~4000rpm)으로 두께 200~300nm로 코팅하였다. 이후 상기 레지스트층 위에 상기 임프린트 스탬프를 얼라인먼트 공정에 의하여 상기 임프린트 스탬프의 철부가 상기 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프의 1차 요부 사이에 오도록 한 후, 상기 1차 레지스트층 패턴 형성과 동일한 방식으로 2차 레지스트층 패턴을 형성하고, 상기 1차 요철부를 갖는 나노스탬프를 제작하는 공정과 동일하게 실시하여 복수의 2차 요철부를 갖는 나노스탬프를 제작하였다. 이와 동일한 방식으로 4회 반복하여, 6차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하였다. 결과적으로 요부의 폭 50~100nm, 철부의 폭 50~100nm으로 균일한 폭을 갖는 도 4(i)형태의 요부와 철부가 형성되어 조밀한 패턴의 나노스탬프를 제작하였다.First, a photocurable resin (acrylate resin, manufactured by Chemoptics, NIP-K28) was coated on a glass substrate with a thickness of 200 to 300 nm by spin coating (MIDAS SYSTEM, 2000-4000 rpm). Then, by imprint stamp (pattern width: 50nm ~ 2μm, width of the pattern width 50nm ~ 2μm, quartz) of the pattern formed by the electron beam etching process (Hitachi Co., Ltd.) by pressing the photocurable resin layer to transfer the pattern 1 The primary resist layer pattern was formed. Plasma etching (ICP plasma etch, pressure 10-100mTorr, plasma power = 50-300W, gas: CF 4 , CHF 3 , fluorocarbon gas containing F 6 such as SF 6 ) by using the first resist layer pattern as a mask A nano stamp having a plurality of primary uneven parts was produced. Thereafter, the photocurable resin (acrylate resin, manufactured by Chemoptics, NIP-K28) was again coated on the surface of the nanostamp having a plurality of primary uneven parts by a spin coating method (MIDAS SYSTEMS, 2000-4000 rpm). Coated at ˜300 nm. Thereafter, the imprint stamp is placed on the resist layer by an alignment process so that the convex portions of the imprint stamp are between the primary recess portions of the nanostamp having the plurality of primary irregularities, and then in the same manner as the primary resist layer pattern formation. A second resist layer pattern was formed, and the nanostamp having a plurality of secondary irregularities was fabricated in the same manner as the process of manufacturing the nanostamp having the primary irregularities. The same procedure was repeated four times to complete the nanostamp having the sixth uneven portion. As a result, a recessed portion and an iron portion of FIG. 4 (i) having a uniform width were formed to have a width of 50 to 100 nm and a width of 50 to 100 nm of the recessed portion to prepare a nanostamp having a dense pattern.

상기에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 나노스탬프 제조방법은 나노패턴의 철부 뿐만 아니라 요부의 폭도 나노사이즈를 갖도록 하여 조밀하게 패턴된 나노스탬프를 고가의 복잡한 장비를 사용하지 않고 제조할 수 있다.As described above, the method of manufacturing a nanostamp according to the present invention can produce a densely patterned nanostamp without using expensive and complicated equipment by having not only the iron part of the nanopattern but also the width of the recessed part of the nanosize.

Claims (8)

(a) 나노스탬프 모재의 표면에 레지스트층 형성단계;(a) forming a resist layer on the surface of the nanostamp base material; (b) 상기 (a)단계의 레지스트층 위에 복수의 요철(凹凸)부를 갖는 임프린트 스탬프로 임프린트 공정을 수행하여 1차 레지스트층 패턴을 형성하는 단계;(b) forming a primary resist layer pattern by performing an imprint process with an imprint stamp having a plurality of uneven parts on the resist layer of step (a); (c) 상기 1차 레지스트층 패턴을 마스크로 사용해 상기 나노스탬프 모재를 패터닝하는 단계;(c) patterning the nanostamp base material using the primary resist layer pattern as a mask; (d) 상기 레지스트층을 제거하여 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계;(d) removing the resist layer to complete a nanostamp having a plurality of primary uneven parts; (e) 상기 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프의 표면에 레지스트층 형성단계;(e) forming a resist layer on a surface of the nanostamp having the plurality of primary uneven parts; (f) 상기 레지스트층 위에 상기 복수의 요철부를 갖는 임프린트 스탬프를 이동하여 상기 임프린트 스탬프의 철부가 상기 복수의 1차 요철부를 갖는 나노스탬프의 1차 요부 사이에 오도록 한 후, 임프린트 공정을 수행하여 2차 레지스트층 패턴을 형성하는 단계;(f) moving the imprint stamp having the plurality of uneven parts on the resist layer so that the convex portions of the imprint stamp are between the first uneven parts of the nanostamp having the plurality of primary uneven parts, and then performing an imprint process. Forming a difference resist layer pattern; (g) 상기 2차 레지스트층 패턴을 마스크로 사용해 상기 나노스탬프 모재를 패터닝하는 단계;(g) patterning the nanostamp base material using the secondary resist layer pattern as a mask; (h) 상기 레지스트층을 제거하여 복수의 2차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계; 및(h) removing the resist layer to complete a nanostamp having a plurality of secondary irregularities; And (i) 상기 (e)단계 내지 (h)단계를 N+1차 요철부가 1차 요철부와 겹치기 전까 지 N-2회 반복하여 복수의 N차 요철부를 갖는 나노스탬프를 완성하는 단계를 포함하는 나노스탬프 제조방법.(i) repeating steps (e) to (h) N-2 times until the N + primary uneven parts overlap with the primary uneven parts, thereby completing a nanostamp having a plurality of N order uneven parts; Nano stamp manufacturing method. 제 1항에 있어서, 상기 임프린트 스탬프는 반도체 재료, 금속재료, 광투과성 물질 또는 고분자물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the imprint stamp is made of a semiconductor material, a metal material, a light transmissive material, or a polymer material. 제 1항에 있어서, 상기 나노스탬프 모재를 건식식각하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는 나노스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the nano stamp base material is dry etched and patterned. 제 1항에 있어서, 상기 나노스탬프 모재를 습식식각하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는 나노스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the nano stamp base material is wet-etched and patterned. 제 1항에 있어서, 상기 임프린트 공정은 열경화방식인 것을 특징으로 하는 나노스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the imprint process is a nano stamp manufacturing method, characterized in that the thermal curing method. 제 1항에 있어서, 상기 임프린트 공정은 자외선경화방식인 것을 특징으로 하는 나노스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the imprint process is a nano stamp manufacturing method, characterized in that the ultraviolet curing method. 제 1항에 있어서, 상기 임프린트 스탬프는 리쏘그라피 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 나노스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the imprint stamp is manufactured by a lithography method. 제 1항에 있어서, 상기 나노스탬프의 N차 요철부 형성 후 형성된 각 요부의 폭이 동일하고, 각 철부의 폭이 동일한 것을 특징으로 하는 나노스탬프 제조방법.The method of claim 1, wherein the width of each recess formed after the formation of the N-th uneven portion of the nano stamp is the same, and the width of each recess is the same.
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