KR20050019557A - nano imprinting method and the polymerizable composite - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 나노 임프린트 방법을 이용하여 패턴을 제작하는 데 있어서 저온, 저압에서 저비용으로 대량 생산이 가능한 나노 임프린트 방법 및 그에 이용되는 고분자 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a nanoimprint method capable of mass production at low temperature, low pressure and low cost in producing a pattern using the nanoimprint method and a polymer composition used therein.
최근에는 트랜지스터가 발명되고 수십년 간 눈부신 발전을 거듭한 전자 전기 기술은 21세기 고도 정보 통신 사회의 구현에 발 맞추기 위하여 더 많은 용량의 정보 저장, 더 빠른 정보 처리와 전송, 더 간편한 정보 통신망의 구축을 위해 빠르게 발전해가고 있다.In recent years, transistors have been invented and decades of remarkable advances have been made in electronic and electrical technologies to accommodate more capacity, faster information processing and transmission, and simpler information networks to keep pace with the 21st century. It is developing rapidly for.
특히, 주어진 정보 전송 속도의 유한성이라는 조건 하에서, 이러한 요구 조건을 충족시킬 수 있는 한 방법으로서 원자/분자 레벨의 구조 제작, 조작/제어를 통해 그 구성 소자들을 가능한 더욱 작게하여 새로운 기능성을 부여하는 것이 제안되고 있다.In particular, under the condition of the finiteness of a given information transmission rate, one way to meet these requirements is to make the components as small as possible and give new functionality through atomic / molecular level structure fabrication, manipulation and control. It is proposed.
따라서, 이러한 레벨의 소자를 제작할 수 있는 미세 구조 제작 방법(microfabrication)은 현대 과학과 기술에서 중요한 위치를 차지하고 있다.Thus, microfabrication, which is capable of fabricating devices at this level, occupies an important place in modern science and technology.
지금까지 가장 널리 사용되고 있는 미세 구조 제작 기술 중의 하나는 포토리소그래피(photolithography), 레이저 직접 전사법 등이 있다.One of the most widely used microstructure fabrication techniques so far is photolithography, laser direct transfer, and the like.
최근에는 반도체 소자의 집적도가 더욱 높아지는 추세이며 그에 따라 초미세 패턴을 형성하는 방법에 대한 연구가 더욱 활발해지고 있다.In recent years, the degree of integration of semiconductor devices has been increasing. Accordingly, studies on how to form ultra-fine patterns have been actively conducted.
이와 같은 초미세 기술로 기대되고 있는 것은 엑시머 레이저 리소그래피(eximer laser lithography), 극자외선 리소그래피(extreme ultraviolet lithography), 전자빔 투영 리소그래피, X-선 리소그래피 등이다.Expectations for such ultrafine technologies include excimer laser lithography, extreme ultraviolet lithography, electron beam projection lithography, and X-ray lithography.
그러나, 이와 같이 초미세화가 진행됨에 따라 노광 장비와 같이 고가의 장비로 인하여 자체의 초기 투자 비용이 지수함수적으로 증가하게 되고, 사용되는 빛의 파장과 같은 정도의 해상도를 가지는 마스크의 가격도 급등하여 경제적 효용성이 떨어지는 문제점이 있다.However, as ultra miniaturization proceeds, the initial investment cost of the device is exponentially increased due to expensive equipment such as exposure equipment, and the price of a mask having the same resolution as the wavelength of light used is soaring. There is a problem that the economic efficiency is poor.
이러한 문제점을 해결하고자 최근 주목받고 있는 기술이 나노 임프린트(nano imprint) 방법이다.A technique that has recently attracted attention to solve this problem is a nano imprint method.
상기 나노 스케일로 각인하는 방법(nanoimprint)는 미국 프린스턴 대학교의 스테판 쵸우(Stephen Chou) 등에 의하여 발명된 방법으로 상대적 강도가 강한 물질의 표면에 필요로 하는 형상을 미리 제작하여 이를 다른 물질 위에 마치 도장을 찍듯이 찍어서 패터닝을 시키거나 원하는 형상의 몰드를 제작한 후, 몰드 내부로 폴리머 물질을 도포하여 패턴을 형성하는 방법이다.The nano-scale imprinting method (nanoimprint) is a method invented by Stephen Chou of Princeton University in the United States to prepare the required shape on the surface of a material having a relatively high strength and apply it to another material. It is a method of forming a pattern by applying a polymer material to the inside of the mold after making a pattern by dipping or patterning a desired shape.
상기 나노 임프린트 방법은 생산성이 낮다는 문제점을 극복하여, 나노 크기의 미세 패턴을 대량 제조할 수 있다는 장점이 있다.The nanoimprint method has an advantage of overcoming a problem of low productivity and mass production of fine patterns of nano size.
상기와 같은 나노 임프린트 리소그래피(lithography)의 대표적인 방법에는 열 경화 각인 방법(hot embossing)과 UV 경화 각인 방법(UV embossing)이 있다.Representative methods of such nanoimprint lithography include hot embossing and UV embossing.
상기 열 경화 각인 방법에는 열 경화성 폴리머 재료를 특정 온도 이상으로 가열하여 압력으로 누름으로써 패턴을 복제하는 기술이고, UV 경화 각인 방법은 UV 경화성의 투명한 폴리머 재료를 각인한 상태에서 UV 조사함으로써 광 경화하는 방식이다.The thermosetting stamping method is a technique of replicating a pattern by heating the thermosetting polymer material to a specific temperature or more and pressing it under a pressure, and the UV curing marking method is a method of photocuring by UV irradiation in a state where a UV curable transparent polymer material is imprinted. That's the way.
그러나, 이와 같은 열 경화 각인 방법은 고온 고압으로 실시해야하는 어려움이 있고, UV 경화 각인 방법은 UV 광이 투과되어야 하므로 투명한 재질의 폴리머를 사용해야 하는 등의 재료의 제한이 따르는 문제점이 있다.However, such a thermal curing stamping method has a difficulty to be carried out at a high temperature and high pressure, and the UV curing stamping method has a problem in that the material is limited due to the use of a transparent polymer because UV light must be transmitted.
특히, 상기 열 경화 각인 방법의 경우에는 고온으로 가열한 후에 충분한 냉각 시간이 필요하므로 공정 시간이 많이 소요되고 제조 수율이 떨어지는 문제점이 있다.In particular, in the case of the thermal curing stamping method, since a sufficient cooling time is required after heating to a high temperature, the process takes a lot of time and there is a problem that the production yield is low.
본 발명은 나노 패턴을 제작하는 데 있어서 열산 발생제 및 산 증식제를 이용함으로써 저온, 저압력에서 순간적으로 경화될 수 있도록 하여 저비용으로 대량 생산이 가능한 나노 임프린트 방법을 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nanoimprint method capable of mass production at low cost by being able to instantaneously cure at low temperature and low pressure by using a thermal acid generator and an acid propagating agent in manufacturing a nanopattern.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고분자 조성물은, 기본 조성물 100 중량%에 대하여 열산 발생제 5~20 중량% 또는 압력 감응 산발생 마이크로캡슐 5~15 중량%, 산 증식제 10~30 중량%가 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the polymer composition according to the present invention has a thermal acid generator of 5 to 20% by weight or pressure sensitive acid generating microcapsules 5 to 15% by weight, and an acid multiplying agent to 10 to 30% by weight based on 100% by weight of the basic composition. % Is contained.
상기 기본 조성물로서 에폭시(epoxy), 비닐(vinyl), 락톤(lactone) 등이 이용되는 것을 특징으로 한다.Epoxy, vinyl, lactone, etc. are used as the basic composition.
상기 열산 발생제는 아렌술포네이트(arenesulfonates)나 S-알킬디벤조티오펜염 솔트(S-alkyldibenzothiophenium salts) 구조를 가지며 치환기에 따라 온도 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.The thermal acid generator has a structure of arenesulfonates or S-alkyldibenzothiophenium salts and is capable of temperature control according to substituents.
상기 산 증식제는 1,4-사이클로헥산디올(1,4-cyclohexanediol) 분자를 포함하는 것을 특징으로 한다.The acid propagating agent is characterized in that it comprises a 1,4-cyclohexanediol (1,4-cyclohexanediol) molecule.
상기 압력 감응 산발생 마이크로 캡슐의 셀 재료는 천연 고분자, 반합성 고분자, 합성 고분자, 유지류 및 무기물 중에서 어느 한 물질로 형성하는 것을 특징으로 한다.The cell material of the pressure-sensitive acid-generating microcapsules may be formed of any one of natural polymers, semisynthetic polymers, synthetic polymers, fats and oils, and inorganic materials.
상기 천연 고분자는 젤라틴(gelatin), 아라비아 껌(arabia gum), 알킨(alkyne)산 소다인 것을 특징으로 한다.The natural polymer is gelatin (gelatin), Arabian gum (arabia gum), alkyne (alkyne) is characterized in that the soda.
상기 반합성 고분자는 카복시메틸 셀룰로오스(carboxymetal cellurose), 에틸 셀룰로오스(ethyl cellurose)인 것을 특징으로 한다.The semisynthetic polymer is characterized in that the carboxymethyl cellulose (carboxymetal cellurose), ethyl cellulose (ethyl cellurose).
상기 합성 고분자는 폴리비닐(poly-vinyl), 알코올(alcohole), 나일론(nylon), 폴리우레탄(polyuretane), 폴리에스텔(polyester), 에폭시(epoxy), 멜라민-포르말린(melamine-formalin)인 것을 특징으로 한다.The synthetic polymer is polyvinyl (poly-vinyl), alcohol (alcohole), nylon (nylon), polyurethane (polyuretane), polyester (polyester), epoxy (epoxy), characterized in that the melamine-formalin (melamine-formalin) It is done.
상기 유지류는 왁스(wax)인 것을 특징으로 한다.The oils and fats are characterized in that the wax (wax).
상기 무기물은 콜로이달 실리카(colloidal silica)인 것을 특징으로 한다.The inorganic material is characterized in that the colloidal silica (colloidal silica).
상기 마이크로 캡슐은 일정 압력 이상에서 유기막이 파열되어 산촉매 역할을 하는 것을 특징으로 한다.The microcapsule is characterized in that the organic membrane is ruptured at a predetermined pressure or more to act as an acid catalyst.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 나노 임프린트 방법은, 기판 상에 금속 박막과 고분자 막을 순서대로 형성하는 단계와; 상기 고분자 막 상에 마스터로 압력을 가하여 패턴을 전사하는 단계와; 상기 고분자 막이 압력 또는 열에 의해서 화학 반응을 일으켜 경화되는 단계와; 상기 경화된 고분자 막으로부터 마스터를 분리시키고 고분자 막 패턴의 잔류막을 제거하는 단계와; 상기 고분자 막 패턴을 식각 마스크로 하여 금속 박막을 식각하는 단계와; 상기 고분자 막 패턴을 제거하고 금속 격자 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the nanoimprint method according to the present invention in order to achieve the above object, the step of forming a metal thin film and a polymer film on the substrate in order; Transferring a pattern by applying pressure to the master on the polymer film; Curing the polymer membrane by chemical reaction by pressure or heat; Separating the master from the cured polymer film and removing the residual film of the polymer film pattern; Etching the metal thin film using the polymer film pattern as an etching mask; And removing the polymer film pattern to form a metal lattice pattern.
상기 고분자 막은 열 또는 압력에 의해 발생되는 산에 의해서 경화되는 것을 특징으로 한다.The polymer membrane is characterized in that it is cured by an acid generated by heat or pressure.
상기 고분자 막은 열산 발생제, 압력 감응 산발생 마이크로캡슐, 산 증식제 가 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.The polymer membrane is characterized in that it contains a thermal acid generator, a pressure-sensitive acid generating microcapsules, an acid increasing agent.
상기 고분자 막 패턴의 잔류막을 제거하는 단계는, RIE(reactive ion etching) 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Removing the residual film of the polymer film pattern, characterized in that consisting of a reactive ion etching (RIE) process.
상기 금속 박막은 실리콘 산화막(silicon dioxide)으로 대체될 수 있는 것을 특징으로 한다.The metal thin film may be replaced with silicon dioxide.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 나노 임프린트 방법을 실시예를 들어 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a nanoimprint method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 나노 임프린트 리소그래피 방법으로 패턴을 제작하는 방법을 보여주는 공정 순서도이다.1 is a process flow chart showing a method for fabricating a pattern by the nanoimprint lithography method according to the present invention.
먼저, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 실리콘(silicon) 또는 유리(glass) 기판(100) 위에 실리콘 산화막(silicon dioxide, 110a) 또는 금속(metal)을 증착한다.First, as shown in FIG. 1A, a silicon dioxide film 110a or a metal is deposited on a silicon or glass substrate 100.
그리고, 상기 실리콘 산화막(110a) 상에 식각마스크로 사용할 본 발명에서 제안하는 카티온 중합체(cationic polymerizable monomer)와 같은 고분자 막(120a)을 증착한다.Then, a polymer film 120a, such as a cationic polymerizable monomer, proposed in the present invention to be used as an etching mask is deposited on the silicon oxide film 110a.
다음으로, 원하는 패턴을 가지도록 제작한 마스터(master, 130)를 이용하여 레이저 빔 리소그래피(laser beam lithography), 전자 빔 리소그래피(E beam lithography), 포토 리소그래피(photolithography) 등의 방법으로 상기 기 제작된 마스터(130)의 패턴이 상기 고분자 막(120a)에 전사되도록 한다.Next, using the master 130 manufactured to have a desired pattern, the pre-fabricated method is manufactured by a method such as laser beam lithography, E beam lithography, photolithography, or the like. The pattern of the master 130 is transferred to the polymer film 120a.
여기서, 상기 고분자 막(120a)으로 사용하고 있는 카티온 중합체는 두가지 공식으로 제조할 수 있다.Here, the cationic polymer used as the polymer film 120a may be prepared by two formulas.
도 2를 참조하면, 공식(1)에 따른 카티온 중합체는 기본 골격이 되는 모노머(monomer)의 양을 100(기준)으로 하였을 때, 열산 발생제(thermal acid generator)의 양을 5 ~ 20 wt.%, 산 증식제(acid amplifier)의 양을 10 ~ 30 wt.%를 포함하여 제조한다.Referring to Figure 2, the cationic polymer according to the formula (1) is 5 to 20 wt when the amount of the thermal acid generator (thermal acid generator) when the amount of the monomer (monomer) that is the basic skeleton as 100 (reference) .%, The amount of acid amplifier, including 10 to 30 wt.% Is prepared.
그리고, 공식(2)에 따른 카티온 중합체는 기본 골격이 되는 모노머의 양을 100(기준)으로 하였을 때, 압력에 민감한 압력 감응 산발생 마이크로캡슐(pressure sensitive acid generating microcapsule)을 5 ~ 15 wt.%, 산 증식제의 양을 10 ~ 30 wt.%를 포함하여 제조한다.In addition, the cationic polymer according to Formula (2) has a pressure sensitive acid generating microcapsule of 5 to 15 wt. %, 10 to 30 wt.
상기와 같이 공식(1), 공식(2)에 따라 제조된 카티온 중합체의 고분자막은 100~500nm의 두께로 스핀 코팅(spin coating)하여 형성한다.As described above, the polymer film of the cationic polymer prepared according to Formulas (1) and (2) is formed by spin coating to a thickness of 100 to 500 nm.
다음으로, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 원하는 패턴을 가지도록 기 제작된 마스터(130)로 상기 고분자 막(120a)에 압력을 가하여 패턴을 전사하여 마스터(130)를 분리하면 (c)와 같은 패턴(120b)을 얻게 된다.Next, as shown in (b) of FIG. 1, when the master 130 is manufactured to have a desired pattern, pressure is applied to the polymer film 120a to transfer the pattern to separate the master 130 ( The pattern 120b is obtained as in c).
이 때, 공식(1)로 제조된 고분자 막(120a)을 사용한 경우에는 요구되는 저온의 온도로 가열하게 되면 열분해에 의해서 상기 열산 발생제로부터 산이 발생하게 된다.At this time, in the case of using the polymer film 120a manufactured by Formula (1), when heated to a required low temperature, acid is generated from the thermal acid generator by thermal decomposition.
그러면 발생된 산을 촉매로 하여 산 증식제로부터 일시에 대량의 산이 증폭되어 발생되게 되므로 상기 고분자 막(120a)에서 고분자화가 순간적으로 일어나 경화되고 뛰어난 강도를 얻게 된다.Then, since a large amount of acid is amplified and generated from the acid multiplying agent at a time by using the generated acid as a catalyst, the polymerization occurs instantaneously in the polymer membrane 120a, thereby obtaining excellent strength.
만일, 공식(2)로 제조된 고분자 막(120a)을 사용한 경우에는 압력 감응 산발생 마이크로캡슐에 의해서 압력만으로 산이 발생하는 것이 가능하므로 실온에서 일정 압력 이상으로 가압함으로써 산이 발생한다.If the polymer membrane 120a prepared in Formula (2) is used, acid may be generated only by the pressure by the pressure-sensitive acid generating microcapsules, so that acid is generated by pressurizing at a predetermined pressure or more at room temperature.
그러면 발생된 산을 촉매로 하여 산 증식제로부터 일시에 대량의 산이 증폭되어 발생되게 되므로 상기 고분자 막(120a)에서 고분자화가 순간적으로 일어나 경화되고 뛰어난 강도를 얻게 된다.Then, since a large amount of acid is amplified and generated from the acid multiplying agent at a time by using the generated acid as a catalyst, the polymerization occurs instantaneously in the polymer membrane 120a, thereby obtaining excellent strength.
따라서, 이러한 방법으로 실온에서 단시간에 뛰어난 감도로 임프린팅에 의한 고분자막 패턴의 제작이 가능해진다.Therefore, in this way, the polymer film pattern by imprinting can be produced with excellent sensitivity in a short time at room temperature.
이 때, 상기 고분자 막(120a)에 전사된 패턴은 상기 마스터(130)에 형성되어 있는 패턴의 요철과 반대가 된다.At this time, the pattern transferred to the polymer film 120a is opposite to the unevenness of the pattern formed on the master 130.
그리고, 도 1의 (d)에 도시한 바와 같이, 패턴 전사와 함께 경화가 일어난 고분자 막 패턴(120b)에 남아 있는 잔류막을 RIE(Reactive Ion Etch) 공정으로 깨끗하게 제거하여 상기 고분자 막 패턴(120b)을 잘 가공한다.As shown in (d) of FIG. 1, the remaining film remaining in the polymer film pattern 120b having undergone curing along with the pattern transfer is removed by RIE (Reactive Ion Etch) to clean the polymer film pattern 120b. Process well.
그리고, 도 1의 (e)에 도시한 바와 같이, 상기 고분자 막 패턴(120b)을 식각 마스크로 하여 실리콘 산화막(110a) 또는 금속막을 건식 식각(dry etching)하여 실리콘 산화막 패턴(110b) 또는 금속 패턴을 형성한다.As shown in FIG. 1E, the silicon oxide film 110a or the metal film is dry etched using the polymer film pattern 120b as an etching mask to dry-etch the silicon oxide film pattern 110b or the metal pattern. To form.
상기와 같이 패턴(110b) 형성이 완료되면 식각 마스크로 사용했던 고분자막(120b)은 적절한 용매(solvent)를 이용하여 제거하여 도 1의 (f)에 도시한 바와 같은 미세한 격자 패턴(110b)을 얻을 수 있다.When the formation of the pattern 110b is completed as described above, the polymer film 120b used as an etching mask is removed using an appropriate solvent to obtain a fine lattice pattern 110b as shown in FIG. Can be.
도 3은 본 발명에 따른 고분자 조성물의 성분 재료들의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.3 is a view schematically showing the structure of the component materials of the polymer composition according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 고분자 조성물은 카토닉 중합체로서 공식(1)과 공식(2)에 의해서 제조될 수 있다.Referring to FIG. 3, the polymer composition according to the present invention may be prepared by Formula (1) and Formula (2) as a cationic polymer.
앞서 언급한 바와 같이, 공식(1)에 따른 카티온 중합체는 기본 골격이 되는 모노머(monomer)의 양을 100(기준)으로 하였을 때, 열산 발생제(thermal acid generator)의 양을 5 ~ 20 wt.%, 산 증식제(acid amplifier)의 양을 10 ~ 30 wt.%를 포함하여 제조한다.As mentioned above, the cationic polymer according to the formula (1) has a thermal acid generator of 5 to 20 wt when the amount of monomer which is a basic skeleton is 100 (reference). .%, The amount of acid amplifier, including 10 to 30 wt.% Is prepared.
그리고, 공식(2)에 따른 카티온 중합체는 기본 골격이 되는 모노머의 양을 100(기준)으로 하였을 때, 압력에 민감한 압력 감응 산발생 마이크로캡슐(pressure sensitive acid generating microcapsule)을 5 ~ 15 wt.%, 산 증식제의 양을 10 ~ 30 wt.%를 포함하여 제조한다.In addition, the cationic polymer according to Formula (2) has a pressure sensitive acid generating microcapsule of 5 to 15 wt. %, 10 to 30 wt.
여기서, 기본 골격이 되는 모노머로서, 도 3a에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 에폭시(epoxy), 비닐(vinyl), 락톤(lactone) 등을 이용한다.As the monomer serving as the basic skeleton, epoxy, vinyl, lactone, or the like having a structure as shown in FIG. 3A is used.
그리고, 열산 발생제(salt type : S-alkyldibenzothiophenium, non-salt type : arenesulfonates)는, 도 3b에 도시된 바와 같은 구조를 가지며 치환되는 치환기의 구조에 따라 비교적 저온에서 다양한 온도범위(60~180 ℃)를 조절할 수 있다.In addition, the thermal acid generator (salt type: S-alkyldibenzothiophenium, non-salt type: arenesulfonates), having a structure as shown in Figure 3b, depending on the structure of the substituent to be substituted at various temperatures range (60 ~ 180 ℃) ) Can be adjusted.
또한, 도 3c에 나타낸 바와 같은 구조를 가지는 산 증식제(1,4-cyclohexanediol 포함)는 산 촉매 하에서 쉽게 분해되어 유기 또는 무기산을 발생한다.In addition, acid propagating agents (including 1,4-cyclohexanediol) having a structure as shown in FIG. 3C are easily decomposed under an acid catalyst to generate an organic or inorganic acid.
상기 산 증식제의 산 종류 및 치환기에 따라 산 촉매에 따른 분해시간(수초~수십분) 및 온도(실온~100℃) 특성에 차이를 보이므로 용도에 따라 적절히 선택한다.Since the decomposition time (several seconds to several ten minutes) and the temperature (room temperature to 100 ° C.) characteristics of the acid catalyst are different depending on the acid type and the substituent of the acid increasing agent, they are appropriately selected according to the use.
또한, 압력 감응 산발생 마이크로캡슐은 도 3d에 도시된 바와 같이, 유기 및 무기산들이 적절한 유기막으로 코팅되어 있는 형상을 하고 있다.In addition, the pressure-sensitive acid generating microcapsules have a shape in which organic and inorganic acids are coated with a suitable organic film, as shown in FIG. 3D.
따라서, 상기 마이크로캡슐은 셀(cell) 재료의 종류, 셀 재료 두께의 증감, 첨가제의 배합 등에 의해 유연하게 하거나 망가지기 쉽게 하거나 딱딱하고 견고하게 형성할 수도 있다.Accordingly, the microcapsules may be formed to be flexible, fragile, or hard and firm by the kind of cell material, the increase or decrease of cell material thickness, the combination of additives, and the like.
상기 마이크로 캡슐의 셀 재료로는 젤라틴(gelatin), 아라비아 껌(arabia gum), 알킨(alkyne)산 소다 등의 천연고분자부터 카복시메틸 셀룰로오스(carboxymetal cellurose), 에틸 셀룰로오스(ethyl cellurose) 등의 반합성 고분자나 폴리비닐(poly-vinyl), 알코올(alcohole), 나일론(nylon), 폴리우레탄(polyuretane), 폴리에스텔(polyester), 에폭시(epoxy), 멜라민-포르말린(melamine-formalin) 등의 합성 고분자 또는 왁스(wax) 등의 유지류, 콜리이달 실리카 등의 무기물 등 여러가지 물질이 사용될 수 있다.Cell materials of the microcapsules include semi-synthetic polymers such as gelatin, gum arabic, and alkyne soda, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, and the like. Synthetic polymers or waxes such as polyvinyl, alcohol, nylon, nylon, polyurethane, polyester, epoxy, melamine-formalin, etc. Various materials, such as fats and oils, such as wax, and inorganic materials, such as colloidal silica, can be used.
상기 셀 재료에 염료나 안료등을 혼합 첨가하는 것도 가능하다.It is also possible to mix and add a dye, a pigment, etc. to the said cell material.
상기 마이크로캡슐은 캡슐 사이즈를 수 ㎛ ~ 수십 ㎛로 조절하여 일정한 압력 이상에서 유기막의 파열에 따라 내부의 산이 고분자막으로 분산되어 산촉매로서 작용하도록 한다.The microcapsules adjust the capsule size to several micrometers to several tens of micrometers so that the acid inside the polymer film is dispersed into the polymer film according to the rupture of the organic film at a predetermined pressure or more to act as an acid catalyst.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 나노 임프린트 방법 및 이에 이용되는 고분자 조성물은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the nanoimprint method and the polymer composition used therein according to the present invention are not limited thereto, and within the technical spirit of the present invention. It is apparent that modifications and improvements are possible by those skilled in the art.
본 발명은 나노 패턴 제작을 위하여 나노 임프린팅 방법을 이용하는 데 있어서, 열산 발생제, 산 증식제등이 포함되는 고분자 조성물을 이용하여 저온, 저압에서 쉽게 경화될 수 있도록 하여 미세한 나노 패턴 제작이 용이하며 공정 시간을 줄여서 제조 수율을 높이고 고속으로 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, a nano-imprinting method for manufacturing a nano-pattern, using a polymer composition including a thermal acid generator, an acid multiplying agent, and the like can be easily cured at low temperature and low pressure, making it easy to produce a fine nano-pattern. By reducing the process time, it is possible to increase the production yield and to mass produce at high speed.
또한, 본 발명은 나노 패턴을 제작하는 데 있어서 고가의 장비가 별도로 필요하지 않으며 간단한 공정 과정으로 생산 비용을 절감하는 효과가 있다. In addition, the present invention does not require expensive equipment in the manufacture of nano-patterns, there is an effect of reducing the production cost by a simple process.
도 1은 본 발명에 따른 나노 임프린트 리소그래피 방법으로 패턴을 제작하는 방법을 보여주는 공정 순서도.1 is a process flow chart showing a method of fabricating a pattern by the nanoimprint lithography method according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 고분자 조성물을 제조하기 위한 성분비를 보여주는 표.2 is a table showing the component ratio for preparing the polymer composition according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 고분자 조성물의 성분 재료들의 구조를 개략적으로 보여주는 도면.Figure 3 schematically shows the structure of the component materials of the polymer composition according to the present invention.
<도면의 주요부분에 따른 부호 설명><Description of the symbols according to the main parts of the drawings>
100 : 기판 110a : 실리콘 산화막100 substrate 110a silicon oxide film
110b : 실리콘 산화막 패턴 120a : 고분자 막110b: silicon oxide film pattern 120a: polymer film
120b : 고분자 막 패턴 130 : 마스터(master)120b: polymer film pattern 130: master
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