KR102014100B1

KR102014100B1 - Method of plastic deformation-patterning by pressing

Info

Publication number: KR102014100B1
Application number: KR1020170105824A
Authority: KR
Inventors: 박운익; 최영중
Original assignee: 한국세라믹기술원
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2019-08-26
Also published as: KR20190020914A

Abstract

소성변형 패터닝 방법이 제공된다. 상기 소성변형 패터닝 방법은, 타겟 기판을 준비하는 단계, 제1 마스터 패턴을 포함하고, 상기 타겟 기판의 경도 이상의 경도를 갖는 제1 마스터 기판을 준비하는 단계, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판을 접촉시키되, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판 상에 압력을 가하여, 상기 타겟 기판 상에 상기 제1 마스터 패턴의 역상을 갖는 제1 타겟 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판을 분리하는 단계를 포함할 수 있다. Plastic deformation patterning method is provided. The plastic deformation patterning method may include preparing a target substrate, preparing a first master substrate including a first master pattern, and having a hardness greater than or equal to the hardness of the target substrate, wherein the target substrate and the first master substrate are prepared. Contacting, applying pressure on the target substrate and the first master substrate to form a first target pattern having a reverse phase of the first master pattern on the target substrate, and the target substrate and the first master substrate. Separating the substrate.

Description

Method of plastic deformation-patterning by pressing

본 발명은 가압방식 소성변형 패터닝 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타겟 기판 상에 타겟 패턴을 형성하는 가압방식 소성변형 패터닝 방법에 관련된 것이다.The present invention relates to a pressurized plastic deformation patterning method, and more particularly to a pressurized plastic deformation patterning method for forming a target pattern on a target substrate.

반도체 또는 디스플레이 제조 분야 등 정밀 제조 분야에서는 필름 또는 기판 상에 미세한 패턴을 형성하는 방법으로 포토리소그래피(photholithography) 공정을 이용한 방법이 널리 사용되고 있다. 그런데 이 포토리소그래피 공정은 매우 고가의 장비가 필요할 뿐만 아니라, 공정 시간이 많이 소요되는 문제점도 있다.In the field of precision manufacturing, such as semiconductor or display manufacturing, a method using a photolithography process is widely used as a method of forming a fine pattern on a film or a substrate. However, the photolithography process requires not only very expensive equipment but also requires a long process time.

따라서 이러한 포토리소그래피 공정을 대신하여 임프린팅(imprinting) 공정이 도입되어 사용되고 있다. 임프린팅 공정은 기판 또는 필름 등에 형성하고자 하는 패턴의 반대 형상을 메인롤에 형성한 상태에서 자외선 경화형 수지 등을 이용하여 기판 또는 필름 상에 메인롤을 가압하여 특정한 패턴을 형성하는 방법이다.Therefore, an imprinting process is introduced and used instead of the photolithography process. The imprinting process is a method of forming a specific pattern by pressing the main roll on the substrate or the film using an ultraviolet curable resin or the like in a state where the opposite shape of the pattern to be formed on the substrate or the film is formed on the main roll.

포토리소그래피를 통하여 만들 수 있는 미세 패턴의 크기는 공정에 사용되는 광원의 파장에 의해서 결정된다. 광원의 파장이 짧을수록 더욱 미세한 나노 패턴을 웨이퍼 위에 만들 수 있다. 현재 진행된 기술로는, 193 nm의 파장을 가지는 ArF 리소그래피 기술에 액침기법을 더해 패터닝 한계를 30 nm정도까지 끌어 올렸다. The size of the micropattern that can be produced by photolithography is determined by the wavelength of the light source used in the process. The shorter the wavelength of the light source, the finer the nanopattern can be made on the wafer. Currently, the technology has been immersed in ArF lithography, which has a wavelength of 193 nm, to raise the patterning limit to about 30 nm.

이러한 액침리소그래피 방법을 두 번 또는 세 번의 반복공정을 통하여 20nm이하의 회로 패턴을 만들 수 있다. 하지만 멀티 패터닝 공정은 반복되는 횟수에 비례해 생산시간이 길어지고 생산단가가 증가하게 되는 문제점을 가지고 있다. This immersion lithography method can produce a circuit pattern of 20 nm or less through two or three iterations. However, the multi-patterning process has a problem in that the production time increases and the production cost increases in proportion to the number of repetitions.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 미세 패턴을 만들기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 예를 들어, 대한 민국 특허 공개 번호 10-2011-0131637(출원번호: 10-2010-0051177, 출원인: 성균관대학교 산학협력단)에는, 액상 물질을 포함하는 탄성체층에 압력을 가해 액적을 용출시켜 액적 패턴을 형성하고, 상기 액적 패턴에 대응하는 음각 패턴을 몰딩 부재에 형성하는, 액적을 이용한 미세패턴 형성 방법이 제공된다. In order to solve these problems, various techniques for making fine patterns have been developed. For example, Korea Patent Publication No. 10-2011-0131637 (Application No .: 10-2010-0051177, Applicant: Sungkyunkwan University Industry-Academic Cooperation Foundation) applies a pressure to an elastic layer containing a liquid substance to elute the droplets to elute the droplets And forming a negative pattern corresponding to the droplet pattern on the molding member.

이 밖에도, 미세 패턴을 형성하기 위한 다양한 기술들이 지속적으로 연구 개발되고 있다. In addition, various techniques for forming fine patterns are continuously researched and developed.

대한 민국 특허 공개 번호 10-2011-0131637Korean Patent Publication No. 10-2011-0131637

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 용이하게 패턴의 크기 제어가 가능한 가압방식 소성변형 패터닝 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a pressure type plastic deformation patterning method capable of easily controlling the size of the pattern.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 용이하게 패턴의 형상 제어가 가능한 가압방식 소성변형 패터닝 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a pressing method plastic deformation patterning method capable of easily controlling the shape of the pattern.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 마스터 패턴(몰드)와 기판과의 경도 차이, 연성차이, 그리고 탄성계수 차이를 이용하여 패턴을 형성하는 가압방식 소성변형 패터닝 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a pressurized plastic deformation patterning method for forming a pattern using the hardness difference, ductility difference, and elastic modulus difference between the master pattern (mold) and the substrate.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 패터닝 대상 소재의 물리적, 기계적 물성 차이를 이용한 가압방식 소성변형 패터닝 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a pressurized plastic deformation patterning method using the physical and mechanical properties of the material to be patterned.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 가압방식 소성변형 패터닝 방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a pressing method plastic deformation patterning method.

일 실시 예에 따르면, 상기 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 타겟(target) 기판을 준비하는 단계, 제1 마스터 패턴을 포함하고, 상기 타겟 기판의 경도(hardness) 이상의 경도를 갖는 제1 마스터 기판을 준비하는 단계, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판을 접촉시키되, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판 상에 압력을 가하여, 상기 타겟 기판 상에 상기 제1 마스터 패턴의 역상을 갖는 제1 타겟 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판을 분리하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the pressing method plastic deformation patterning method, comprising the steps of preparing a target substrate, comprising a first master pattern, the first master substrate having a hardness of at least the hardness (hardness) of the target substrate In the preparing, contacting the target substrate and the first master substrate, applying a pressure on the target substrate and the first master substrate, the first target pattern having a reverse phase of the first master pattern on the target substrate Forming a, and separating the target substrate and the first master substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 패턴이 몰드일 수 있다.According to an embodiment, the first master pattern may be a mold.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판 상에 가해지는 압력은, 상기 타겟 기판의 물질 종류에 따라 달라지는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the pressure applied to the target substrate and the first master substrate may vary depending on the type of material of the target substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판의 상부면, 하부면, 및 측면 중 적어도 어느 하나를 통해서, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판에 압력이 가해지고, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판에 가해지는 압력은, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판의 물질 종류에 따라서, 0.1~10¹⁰kgf/mm²의 범위를 가지고, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판에 압력이 가해지는 동안, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판이 회전 또는 진동하거나, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판에 열이 제공될 수 있다.According to an embodiment, pressure is applied to the target substrate and the first master substrate through at least one of an upper surface, a lower surface, and a side surface of the target substrate and the first master substrate, and the target substrate and The pressure applied to the first master substrate has a range of 0.1 to 10 ¹⁰ kgf / mm ² , depending on the material type of the target substrate and the first master substrate, and the pressure applied to the target substrate and the first master substrate. During the application, the target substrate and the first master substrate may rotate or vibrate, or heat may be provided to the target substrate and the first master substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판에 가해지는 압력의 크기를 조절하여, 상기 제1 타겟 패턴의 높이가 제어될 수 있다.According to an embodiment, the height of the first target pattern may be controlled by adjusting the magnitude of pressure applied to the target substrate and the first master substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 마스터 기판 및 상기 타겟 기판의 종류는, SU-8, PUA(poly(urethane acrylate)), photoresist, PMMA(polymethyl methacrylate), polydimethylsiloxane(PDMS), polystyrene(PS), polyacrylate, polymethylpentene, 블록공중합체(block copolymer), PET(polyethylene terephthalate), PI(polyimide), 구리(Cu), 백금(Pt), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 금(Au), 납(Pd), 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 아연(Zn), 인듐(In), MoS₂, BN, WSe₂, 2차원 소재(MoS₂, BN, WSe₂), ITO(Indium Tin Oxide), GST(Ge₂Sb₂Te₅), 생물의 가죽, 생물의 털, 껍질, 각종 단백질, 섬유소재 및 늘어나는 소재를 포함하는 금속, 비금속(세라믹 또는 폴리머를 포함), 합금, 또는 복합 소재 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first master substrate and the target substrate may include SU-8, PUA (poly (urethane acrylate)), photoresist, PMMA (polymethyl methacrylate), polydimethylsiloxane (PDMS), polystyrene (PS), polyacrylate, polymethylpentene, block copolymer, polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), copper (Cu), platinum (Pt), tungsten (W), chromium (Cr), aluminum (Al), nickel ( Ni), gold (Au), lead (Pd), silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), zinc (Zn), indium (In), MoS ₂ , BN, WSe ₂ , two-dimensional material ( MoS ₂ , BN, WSe ₂ ), ITO (Indium Tin Oxide), GST (Ge ₂ Sb ₂ Te ₅ ), Creature Leather, Fur, Skin, Various Proteins, Fibers and Metals, including Elongated Materials (Including ceramics or polymers), alloys, or composite materials.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판 상에 가해지는 압력은, 상기 타겟 기판이 고분자 소재인 경우, 5 kgf/mm² 이상의 힘이 가해지고, 상기 타겟 기판이 가교된(cross-linked) 고분자 소재인 경우, 37 kgf/mm² 이상의 힘이 가해지고, 상기 타겟 기판이 금속 소재인 경우, 49 kgf/mm² 이상의 힘이 가해지는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the pressure applied to the target substrate and the first master substrate, when the target substrate is a polymer material is applied a force of 5 kgf / mm ² or more, the target substrate is cross-linked ( -linked) a polymer material, a force of 37 kgf / mm ² or more is applied, if the target substrate is a metal material 49 kgf / mm ² It may include applying the above force.

일 실시 예에 따르면, 상기 고분자는, PMMA(polymethyl methacrylate)를 포함하고, 상기 가교된 고분자는, PET(polyethylene terephthalate)를 포함하고, 상기 금속은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the polymer may include polymethyl methacrylate (PMMA), the crosslinked polymer may include polyethylene terephthalate (PET), and the metal may include copper (Cu).

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판 상에 압력이 가해진 상태 또는 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판 상에 압력이 가해지기 전, 접촉된 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판을 열처리하거나, 또는 접촉된 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판 상에 자외선(ultraviolet)을 조사하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the target substrate and the first master substrate contacted before the pressure is applied on the target substrate and the first master substrate or before the pressure is applied to the target substrate and the first master substrate. Heat-treating or irradiating ultraviolet rays on the target substrate and the first master substrate in contact with each other.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판은 실리콘, 금속, 세라믹, 산화물을 포함하고, 상기 타겟 기판은 금속을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first master substrate may include silicon, metal, ceramic, and oxide, and the target substrate may include metal.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판은 실리콘, 금속, 세라믹, 산화물을 포함하고, 상기 타겟 기판은 고분자를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first master substrate may include silicon, metal, ceramic, and oxide, and the target substrate may include a polymer.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판은 실리콘, 금속, 세라믹, 산화물을 포함하고, 상기 타겟 기판은 세라믹을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first master substrate may include silicon, metal, ceramic, and oxide, and the target substrate may include ceramic.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판은 실리콘, 금속, 비금속, 복합소재를 포함하고, 상기 타겟 기판은 비금속을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first master substrate may include silicon, a metal, a nonmetal, a composite material, and the target substrate may include a nonmetal.

상기 제1 마스터 기판은 실리콘, 금속, 비금속, 복합소재를 포함하고, 상기 타겟 기판은 합금을 포함할 수 있다.The first master substrate may include silicon, a metal, a nonmetal, a composite material, and the target substrate may include an alloy.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판은 실리콘, 금속, 비금속, 복합소재를 포함하고, 상기 타겟 기판은 복합소재를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first master substrate may include silicon, a metal, a non-metal, a composite material, and the target substrate may include a composite material.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판은 실리콘, 금속, 세라믹, 산화물을 포함하고, 상기 타겟 기판은 가교된 폴리머를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first master substrate may include silicon, metal, ceramic, and oxide, and the target substrate may include a crosslinked polymer.

일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 마스터 기판의 상기 제1 마스터 패턴의 형상 변화를 통하여 상기 타겟 기판의 상기 제1 타겟 패턴의 형상이 제어될 수 있다.According to an embodiment, the shape of the first target pattern of the target substrate may be controlled by changing the shape of the first master pattern of the first master substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 마스터 기판의 상기 제1 마스터 패턴은 직선 또는 곡선 라인(line), 닷(dot), 메쉬(mesh), 홀(hole), 물결모양, 삼각형, 링, 지그재그, 또는 조그(jog) 중에서 어느 하나의 형상 또는 두 가지 이상의 형상의 조합을 가지고, 상기 제 1 마스터 기판의 상기 제1 마스터 패턴은, 광리소그래피(photolithography) 기술, 블록공중합체 자기조립, 이빔리소그래피(e-beam lithography), 나노임프린트 리소그래피(NIL), EUV(Extreme Ultraviolet) 리소그래피, 패턴전사프린팅, 분자자기조립, 또는 레이저 패터닝 기술로 형성될 수 있다.According to an embodiment, the first master pattern of the first master substrate may be a straight or curved line, dot, mesh, hole, wave shape, triangle, ring, zigzag, Or a jog, or a combination of two or more shapes, wherein the first master pattern of the first master substrate comprises photolithography, block copolymer self-assembly, and e-beam lithography (e). -beam lithography, nanoimprint lithography (NIL), extreme ultraviolet (EUV) lithography, pattern transfer printing, molecular self-assembly, or laser patterning techniques.

일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 마스터 기판의 상기 제1 마스터 패턴의 폭은 서로 달라, 상기 타겟 기판의 상기 제1 타겟 패턴의 폭이 서로 다를 수 있다.According to an embodiment, widths of the first master pattern of the first master substrate may be different from each other, and widths of the first target pattern of the target substrate may be different from each other.

일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 마스터 기판의 상기 제1 마스터 패턴의 폭 및 상기 타겟 기판의 상기 제1 타겟 패턴의 폭은, 나노 미터, 마이크로 미터, 센티 미터, 또는 미터 단위일 수 있다. According to an embodiment, the width of the first master pattern of the first master substrate and the width of the first target pattern of the target substrate may be nanometers, micrometers, centimeters, or meters.

일 실시 예에 따르면, 상기 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 상기 제 1 마스터 기판 및 상기 타겟 기판의 적어도 표면 특성을 개질하는 열처리, 내마모성 화학처리, 또는 물리적 코팅을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the pressure type plastic deformation patterning method may further include performing heat treatment, abrasion resistance chemical treatment, or physical coating to modify at least surface properties of the first master substrate and the target substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 패턴은, 서로 다른 선폭 및 서로 다른 단차를 갖고, 상기 제1 타겟 패턴은, 상기 제1 마스터 패턴의 역상으로, 서로 다른 선폭 및 서로 다른 단차를 가질 수 있다.According to an embodiment, the first master pattern may have different line widths and different steps, and the first target pattern may have different line widths and different steps in a reversed phase of the first master pattern. .

본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 타겟 기판을 준비하는 단계, 제1 마스터 패턴을 포함하고, 상기 타겟 기판의 경도 이상의 경도를 갖는 제1 마스터 기판을 준비하는 단계, 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판을 접촉시켜 상기 타겟 기판 상에 제1 타겟 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 타겟 기판 및 상기 제1 마스터 기판을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a pressure type plastic deformation patterning method may include: preparing a target substrate, preparing a first master substrate including a first master pattern and having a hardness greater than or equal to the hardness of the target substrate; Contacting a substrate and the first master substrate to form a first target pattern on the target substrate, and separating the target substrate and the first master substrate.

상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 상기 타겟 기판의 물질 종류에 따라 상기 타겟 기판이 변하는 압력의 임계값 이상의 압력으로 상기 제1 마스터 기판 및 상기 타겟 기판이 접촉될 수 있다. In the pressure type plastic deformation patterning method according to the embodiment, the first master substrate and the target substrate may contact each other at a pressure equal to or greater than a threshold value of the pressure at which the target substrate changes according to the material type of the target substrate.

이에 따라, 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 경도가 서로 다른 기판들 상에 임계값 이상의 압력을 가하는 간단한 공정으로 형상 및 크기가 다양한 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 경도가 서로 다른 기판들이 사용됨에 따라 다양한 소재들 상에 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 압력을 가하는 시간을 조절하여 패터닝되는 깊이 다시 말하면 패턴의 높이가 용이하게 조절될 수 있다. 또한, 상기 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 방법은, 나노 선폭, 마이크로 선폭 등 다양한 선폭을 갖는 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 상기 타겟 기판 상에 복수의 패턴들이 형성되는 경우, 상기 패턴들이 형성된 기판의 하부면을 기준으로 상기 패턴들까지의 레벨이 서로 다를 수 있다. Accordingly, the pressing method plastic deformation patterning method according to the embodiment, it is possible to form a pattern having a variety of shapes and sizes by a simple process of applying a pressure or more than a threshold value on the substrates having different hardness. In addition, as substrates having different hardnesses may be used, a pattern may be formed on various materials. In addition, the depth patterned by adjusting the time to apply the pressure, that is, the height of the pattern can be easily adjusted. In addition, the plastic deformation patterning method according to the embodiment may form a pattern having various line widths such as nano line width and micro line width. In addition, when a plurality of patterns are formed on the target substrate, levels up to the patterns may be different based on the bottom surface of the substrate on which the patterns are formed.

이러한 장점들로 인해, 상기 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 방법은, 위조 및 변조 방지 기능을 갖는 제품, 보안기기, 지폐의 제조, 그리고 히터를 포함한 각종 전극, 차폐 필름, 편광 필름, 초발수 필름, 에너지 하베스팅 필름 등의 각종 기능성 필름 제조, 또는 심미감을 일으키는 디자인적 요소로도 활용될 수 있다. Due to these advantages, the plastic deformation patterning method according to the embodiment, a product having a forgery and tamper resistant function, the production of security devices, bills, and various electrodes including a heater, a shielding film, a polarizing film, a super water-repellent film, Various functional films, such as energy harvesting film, or can be used as a design element that causes aesthetics.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 공정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법에 사용되는 마스터 기판을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법으로 형성된 패턴 구조체의 정면도 및 B 부분의 측면 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법 중 마스터 패턴 의 다양한 형상을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법 중 마스터 패턴 및 상기 마스터 패턴으로 형성된 타겟 패턴의 형상을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10는 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법에 따라 제조된 타겟 패턴 및 상기 타겟 패턴의 제조를 위한 마스터 기판을 촬영한 사진이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법과 종래의 소프트 임프린트 방법으로 형성된 패턴을 비교한 사진이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로 제조된 다양한 타겟 패턴들을 촬영한 사진이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법이 적용 가능한 다양한 타겟 기판의 종류를 촬영한 사진이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로 제조된 타겟 기판을 촬영한 사진이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법 중 타겟 기판의 종류에 따라 변형되는 압력의 임계값을 나타내는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법 중 타겟 기판 상에 가해지는 압력의 크기에 따라 상기 타겟 기판이 변형되는 것을 촬영한 사진이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법에 사용되는 마스터 기판 및 타겟 기판의 물질 종류에 따른 경도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로 하나의 기판 상에 다양한 크기의 패턴이 형성된 것을 촬영한 사진이다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로 하나의 기판 상에 다양한 선폭 및 단차의 패턴이 형성된 것을 촬영한 사진이다. 1 is a flowchart illustrating a plastic deformation patterning method according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a plastic deformation patterning process according to a first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a plastic deformation patterning method according to a second embodiment of the present invention.
4A and 4B are views illustrating a plastic deformation patterning process according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a master substrate used in a pressing method plastic deformation patterning method according to a third exemplary embodiment of the present invention.
6 is a front view and a cross-sectional side view of a portion B of the pattern structure formed by the pressing method plastic deformation patterning method according to a third embodiment of the present invention.
7 is a view showing various shapes of the master pattern of the pressing method plastic deformation patterning method according to embodiments of the present invention.
8 is a view showing the shape of the master pattern and the target pattern formed of the master pattern of the pressing method plastic deformation patterning method according to embodiments of the present invention.
9 and 10 are photographs taken of a target pattern manufactured according to a pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention and a master substrate for manufacturing the target pattern.
11 is a photograph comparing a pattern formed by a pressure type plastic deformation patterning method and a conventional soft imprint method according to an embodiment of the present invention.
12 and 13 are photographs taken of various target patterns manufactured by the pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention.
14 is a photograph of various types of target substrates to which the pressure type plastic deformation patterning method according to an exemplary embodiment of the present invention is applicable.
15 is a photograph of a target substrate manufactured by the pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a graph illustrating a threshold value of a pressure deformed according to a type of a target substrate in a pressing method plastic deformation patterning method according to an exemplary embodiment of the present invention.
17 is a photograph showing that the target substrate is deformed according to the magnitude of the pressure applied to the target substrate in the pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a graph illustrating hardness distributions according to material types of a master substrate and a target substrate used in the pressure type plastic deformation patterning method according to an exemplary embodiment of the present invention.
19 is a photograph showing that patterns of various sizes are formed on one substrate by the pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a photograph showing that various patterns of line widths and steps are formed on one substrate by a pressure type plastic deformation patterning method according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the exemplary embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete, and that the spirit of the present invention can be sufficiently delivered to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is mentioned to be on another component, it means that it may be formed directly on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical contents.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. Thus, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.

여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, the term 'and / or' is used herein to include at least one of the components listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. In the specification, the singular encompasses the plural unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, element, or combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, steps, configurations It should not be understood to exclude the possibility of the presence or the addition of elements or combinations thereof.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 공정을 나타내는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a pressure method plastic deformation patterning method according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a pressure method plastic deformation patterning process according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 타겟 기판(110) 및 제1 마스터 기판(100)이 준비될 수 있다(S110).1 and 2, the target substrate 110 and the first master substrate 100 may be prepared (S110).

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110)은, 백금(Pt), 이산화규소(SiO₂), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 금(Au), 납(Pd), 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 아연(Zn), 인듐(In), GST(Ge₂Sb₂Te₅), 탄소기반 소재(Carbon, graphene, CNT, fluorine), 2차원 소재(MoS₂, BN, WSe₂), ITO(Indium Tin Oxide), PET(polyethylene terephthalate), PI(polyimide), polymethyl methacrylate(PMMA), polydimethylsiloxane(PDMS), polystyrene(PS), polyacrylate 및 polymethylpentene 중 어느 하나를 포함하거나, 또는 둘 이상의 소재의 복합된 형태의 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the target substrate 110 may include platinum (Pt), silicon dioxide (SiO ₂ ), tungsten (W), chromium (Cr), aluminum (Al), nickel (Ni), and gold (Au). , Lead (Pd), silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), zinc (Zn), indium (In), GST (Ge ₂ Sb ₂ Te ₅ ), carbon-based materials (Carbon, graphene, CNT , fluorine, two-dimensional materials (MoS ₂ , BN, WSe ₂ ), ITO (Indium Tin Oxide), PET (polyethylene terephthalate), PI (polyimide), polymethyl methacrylate (PMMA), polydimethylsiloxane (PDMS), polystyrene (PS) It may include any one of, polyacrylate and polymethylpentene, or may include a complex form of two or more materials.

다른 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110)은, 생물의 가죽, 생물의 털, 껍질, 각종 단백질, 섬유소재, 또는 늘어나는(stretchable) 소재 등일 수 있다. According to another embodiment of the present disclosure, the target substrate 110 may be a leather of a living organism, a hair of a living creature, a shell, various proteins, a fiber material, a stretchable material, or the like.

상기 제1 마스터 기판(100)은 제1 마스터 패턴(102)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판(100)은, 상기 타겟 기판(110)의 경도(hardness) 이상의 경도를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 패턴(102)은, 오목부 및 볼록부를 갖는 요철형태일 수 있다. 상기 제1 마스터 패턴(102)의 형태는 제한되지 않는다.The first master substrate 100 may include a first master pattern 102. According to an embodiment, the first master substrate 100 may have a hardness that is greater than or equal to the hardness of the target substrate 110. According to an embodiment, the first master pattern 102 may have a concave-convex shape having a concave portion and a convex portion. The shape of the first master pattern 102 is not limited.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판(100)은, 백금(Pt), 규소(Si), 이산화규소(SiO₂), ITO(Indium Tin Oxide), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 합금(Alloy) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 복합 소재를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판(100)은, 광리소그래피(photolithography), 이빔리소그래피(e-beam lithography), 나노임프린트 리소그래피(NIL), EUV(Extreme Ultraviolet) 리소그래피, 패턴전사프린팅, 분자자기조립, 또는 레이저 패터닝 기술로 형성될 수 있다. According to an embodiment, the first master substrate 100 may include platinum (Pt), silicon (Si), silicon dioxide (SiO ₂ ), indium tin oxide (ITO), chromium (Cr), nickel (Ni), Tungsten (W), copper (Cu), aluminum (Al), iron (Fe), alloy (Alloy) may include any one or two or more composite materials. According to an embodiment, the first master substrate 100 may include photolithography, e-beam lithography, nanoimprint lithography (NIL), extreme ultraviolet (EUV) lithography, pattern transfer printing, and molecules. It can be formed by self-assembly or laser patterning techniques.

다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판(100)은, PS-PDMS 블록공중합체 고분자 자기조립(self-assembly)으로 형성된 SiO_x 또는 PS-PVP로 형성된 MOx(M: 금속)일 수 있다. (x>0) 예를 들어, 상기 블록공중합체 고분자는, PDMS(poly dimethylsiloxane), 폴리아크릴로나이트릴-b-폴리디메틸실록산(polyacrylonitrile-b-polydimethylsiloxane), 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리디메틸실록산(polyethylene oxide-b-polydimethylsiloxane), 폴리(2-비닐피리딘)-b-폴리디메틸실록산(poly(2-vinylpyridine)-b-polydimethylsiloxane), 폴리(4-비닐피리딘)-b-폴리디메틸실록산(poly(4-vinylpyridine)-b-polydimethylsiloxane), 폴리메틸메타크릴레이트-b-폴리디메틸실록산 (polymethylmethacrylate-b-polydimethylsiloxane), 폴리아크릴로나이트릴-b-폴리프로필렌(polyacrylonitrile-b-polypropylene), 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리프로필렌(poly(ethylene oxide)-b-polypropylene), 폴리아크릴로나이트릴-b-폴리이소부틸렌(polyacrylonitrile-b-polyisobutylene), 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리이소부틸렌(poly(ethylene oxide)-b-polyisobutylene), 폴리아크릴로나이트릴-b-폴리에틸렌(polyacrylonitrile-b-polyethylene), 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리에틸렌 (poly(ethylene oxide)-b-polyethylene), 폴리아크릴로나이트릴-b-폴리이소프렌 (polyacrylonitrile-b-polyisopyrene), 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리이소프렌(poly(ethylene oxide)-b-polyisopyrene), 폴리아크릴로나이트릴-b-폴리클로로프렌(polyacrylonitrile-b-polychloroprene), 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리클로로프렌(poly(ethylene oxide)-b-polychloroprene), 폴리아크릴로나이트릴-b-폴리스티렌(polyacrylonitrile-b-polystyrene), 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리스티렌(poly(ethylene oxide)-b-polystyrene) 등일 수 있다. According to another embodiment, the first master substrate 100 may be SiO _x formed by PS-PDMS block copolymer polymer self-assembly or MOx formed by PS-PVP (M: metal). (x> 0) For example, the block copolymer polymer may include PDMS (poly dimethylsiloxane), polyacrylonitrile-b-polydimethylsiloxane, polyethylene oxide-b-polydimethylsiloxane ( polyethylene oxide-b-polydimethylsiloxane), poly (2-vinylpyridine) -b-polydimethylsiloxane, poly (4-vinylpyridine) -b-polydimethylsiloxane (poly ( 4-vinylpyridine) -b-polydimethylsiloxane, polymethylmethacrylate-b-polydimethylsiloxane, polyacrylonitrile-b-polypropylene, polyethylene oxide- b-polypropylene (poly (ethylene oxide) -b-polypropylene), polyacrylonitrile-b-polyisobutylene (polyacrylonitrile-b-polyisobutylene), polyethylene oxide-b-polyisobutylene (poly (ethylene oxide) ) -b-polyisobutylene), polyacrylonitrile-b-pole Ethylene (polyacrylonitrile-b-polyethylene), polyethylene oxide-b-polyethylene (poly (ethylene oxide) -b-polyethylene), polyacrylonitrile-b-polyisoprene (polyacrylonitrile-b-polyisopyrene), polyethylene oxide-b- Poly (ethylene oxide) -b-polyisopyrene, polyacrylonitrile-b-polychloroprene, polyethylene oxide-b-polychloroprene , Polyacrylonitrile-b-polystyrene, and poly (ethylene oxide) -b-polystyrene.

상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)은 접촉될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 접촉된 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 압력이 가해질 수 있다. 예를 들어, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 5 kgf/mm² 이상의 압력이 가해질 수 있다.The target substrate 110 and the first master substrate 100 may be in contact with each other. According to an embodiment, pressure may be applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100 in contact with each other. For example, a pressure of 5 kgf / mm ² or more may be applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100.

상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)에 가해지는 압력은, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)의 물질 종류에 따라서, 0.1~10¹⁰kgf/mm²의 범위를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)에 압력이 가해지는 동안, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)이 회전 또는 진동하거나, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)에 열이 제공될 수 있다.The pressure applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100 is 0.1 to 10 ¹⁰ kgf / mm ² , depending on the material type of the target substrate 110 and the first master substrate 100. It may have a range of. According to an embodiment, while the pressure is applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100, the target substrate 110 and the first master substrate 100 rotate or vibrate, or Heat may be provided to the target substrate 110 and the first master substrate 100.

이에 따라, 상기 타겟 기판(110) 상에 제1 타겟 패턴(112)이 형성될 수 있다(S120). 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 타겟 패턴(112)은, 상기 제1 마스터 패턴(102)의 역상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 마스터 패턴(102)이 좁은 라인(narrow line) 형상을 가지는 경우, 상기 제1 타겟 패턴(112)은 넓은 라인(wide line) 형상을 가질 수 있다. Accordingly, a first target pattern 112 may be formed on the target substrate 110 (S120). According to an embodiment, the first target pattern 112 may have an inverse phase of the first master pattern 102. For example, when the first master pattern 102 has a narrow line shape, the first target pattern 112 may have a wide line shape.

상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)에 가해지는 압력의 크기를 조절하여, 상기 제1 타겟 패턴(112)의 높이가 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)에 가해지는 압력의 크기가 커질수록, 상기 제1 타겟 패턴(112)의 높이가 길어질 수 있다.The height of the first target pattern 112 may be controlled by adjusting the magnitude of the pressure applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100. Specifically, as the magnitude of the pressure applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100 increases, the height of the first target pattern 112 may increase.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)이 접촉하기 전, 상기 제 1 마스터 기판(100) 및 상기 타겟 기판(110)의 표면 특성을 개질하는 열처리, 내마모성 화학적 방법, 또는 물리적 방법에 의한 표면처리 또는 코팅이 수행될 수 있다. 열처리, 내마모성 화학처리, 또는 물리적 코팅에 의해, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)의 접촉 표면 또는 전체 표면 특성이 개질될 수 있다. 예를 들어, 내마모성 화학처리 또는 화학적 코팅으로는, 각종 작용기(예, CH3)를 이용한 소수성 또는 친수성 처리, 표면화학반응에 의한 피막형성처리, 무전해도금, 이온교환도금, 화학에칭, 화학연마, 부동태 처리, 전기도금(Electroplating), 전기영동(E-plating), 전기화학에칭, 전해연마, 플라즈마 전해산화법(PEO코팅법), 애노다이징(Anodizing), 플라즈마 스프레잉(Plasma spraying), 화학기상증착법(CVD) 등 중에서 어느 하나일 수 있고, 물리적 코팅은, 스퍼터(Sputter), 이베포레이터(E-beam 또는 thermal evaporator) 등의 장비를 이용한 물리기상증착법(PVD) 중에서 어느 하나일 수 있다.According to an embodiment, before the target substrate 110 and the first master substrate 100 contact, heat treatment and abrasion resistance to modify surface characteristics of the first master substrate 100 and the target substrate 110. Surface treatment or coating by chemical or physical methods can be carried out. By heat treatment, abrasion resistant chemical treatment, or physical coating, the contact surface or the entire surface properties of the target substrate 110 and the first master substrate 100 may be modified. For example, wear-resistant chemical treatment or chemical coating, hydrophobic or hydrophilic treatment using various functional groups (e.g., CH3), film formation treatment by surface chemical reaction, electroless plating, ion exchange plating, chemical etching, chemical polishing, Passivation, Electroplating, Electrophoresis, Electrochemical Etching, Electropolishing, Plasma Electrolytic Oxidation (PEO Coating), Anodizing, Plasma Spraying, Chemical Vapor The deposition method (CVD) may be any one, and the physical coating may be any one of physical vapor deposition (PVD) using equipment such as a sputter, an e-beam or a thermal evaporator.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 압력이 가해지기 전 또는 가해진 상태에서, 접촉된 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)은 열처리 될 수 있다. According to one embodiment, the target substrate 110 and the first master substrate 100 in contact with the target substrate 110 and before or when the pressure is applied to the first master substrate 100 Can be heat treated.

다른 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 압력이 가해지기 전 또는 가해진 상태에서, 접촉된 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 또는 상기 타겟 기판(110) 상에 자외선(ultraviolet)이 조사될 수 있다.According to another embodiment, the target substrate 110 and the first master substrate 100 in contact with or before the pressure is applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100. Alternatively, ultraviolet rays may be irradiated onto the target substrate 110.

또 다른 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 압력이 가해지기 전 또는 가해진 상태에서, 접촉된 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)은 열처리와 함께 자외선이 조사될 수 있다. According to another embodiment, the target substrate 110 and the first master substrate 100 in contact with or before the pressure is applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100. ) May be irradiated with ultraviolet rays together with the heat treatment.

이에 따라, 상기 타겟 기판(110) 상에 상기 제1 타겟 패턴(112)이 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 후술되는 바와 같이, 접촉된 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 이 용이하게 분리될 수 있다.Accordingly, the first target pattern 112 may be easily formed on the target substrate 110. In addition, as will be described later, the target substrate 110 and the first master substrate 100 may be easily separated.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110)의 물질 종류에 따라 상기 타겟 기판(110)이 변형되는 압력의 임계값이 다를 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 가해지는 압력은, 상기 타겟 기판(110)의 물질 종류에 따라 달라질 수 있다. According to an embodiment, the threshold value of the pressure at which the target substrate 110 is deformed may vary according to the type of material of the target substrate 110. Accordingly, the pressure applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100 may vary depending on the type of material of the target substrate 110.

예를 들어, 상기 타겟 기판(110)이 고분자 소재(예를 들어, PMMA)인 경우, 상기 타겟 기판(110)이 변형되는 압력의 임계값은 5 kgf/mm² 일 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 5 kgf/mm² 이상의 압력이 가해질 수 있다. For example, when the target substrate 110 is a polymer material (eg, PMMA), the threshold value of the pressure at which the target substrate 110 is deformed is 5 kgf / mm ^2. Can be. Accordingly, a pressure of 5 kgf / mm ² or more may be applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100.

다른 예를 들어, 상기 타겟 기판(110)이 가교된(cross-linked) 고분자 소재(예를 들어, PET)인 경우, 상기 타겟 기판(110)이 변형되는 압력의 임계값은 37 kgf/mm²일 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 37 kgf/mm² 이상의 압력이 가해질 수 있다. In another example, when the target substrate 110 is a cross-linked polymer material (eg, PET), the threshold value of the pressure at which the target substrate 110 is deformed is 37 kgf / mm ^2. Can be. Accordingly, a pressure of 37 kgf / mm ² or more may be applied to the target substrate 110 and the first master substrate 100.

또 다른 예를 들어, 상기 타겟 기판(110)이 기판이 금속 소재(예를 들어, 구리)인 경우, 상기 타겟 기판(110)이 변형되는 압력의 임계값은 49 kgf/mm² 일 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100) 상에 49 kgf/mm² 이상의 힘이 가해질 수 있다. As another example, when the target substrate 110 is a metal material (eg, copper), the threshold value of the pressure at which the target substrate 110 is deformed is 49 kgf / mm ^2. Can be. Accordingly, 49 kgf / mm ² on the target substrate 110 and the first master substrate 100. More power can be applied.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판(100)이 실리콘을 포함하는 경우, 상기 타겟 기판(110)은 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로, 금속을 포함하는 상기 타겟 기판(110)은, 실리콘을 포함하는 상기 제1 마스터 기판(100)으로 눌려질 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110) 상에 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성될 수 있다. According to an embodiment, when the first master substrate 100 includes silicon, the target substrate 110 may include a metal. Specifically, the target substrate 110 including the metal may be pressed by the first master substrate 100 including silicon. Accordingly, the first target pattern 112 may be formed on the target substrate 110.

다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 기판(100)이 실리콘을 포함하는 경우, 상기 타겟 기판(110)은 고분자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 고분자를 포함하는 상기 타겟 기판(110)은, 실리콘을 포함하는 상기 제1 마스터 기판(100)으로 눌려질 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110) 상에 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성될 수 있다. According to another embodiment, when the first master substrate 100 includes silicon, the target substrate 110 may include a polymer. Specifically, the target substrate 110 including the polymer may be pressed by the first master substrate 100 including silicon. Accordingly, the first target pattern 112 may be formed on the target substrate 110.

접촉된 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)은 분리될 수 있다(S130).The target substrate 110 and the first master substrate 100 in contact with each other may be separated (S130).

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110)은 상기 제1 마스터 기판(100)으로 복수회 접촉될 수 있다. 다시 말하면, 상기 타겟 기판(110)은 상기 제1 마스터 기판(100)으로 1차적으로 눌려져 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성된 후, 다시 상기 제1 마스터 기판(100)으로 2차적으로 눌려질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 타겟 패턴(110)은 형상이 변형될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성된 후, 상기 제1 마스터 기판(100)의 상부면의 법선을 회전축으로 상기 제1 마스터 기판(100)을 회전시킨 후, 상기 타겟 기판(110)을 누를 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110)의 상기 제1 타겟 패턴(112)이 변형될 수 있다. According to an embodiment, the target substrate 110 may be in contact with the first master substrate 100 a plurality of times. In other words, the target substrate 110 is first pressed by the first master substrate 100 to form the first target pattern 112, and then secondly pressed by the first master substrate 100 again. Can be. In this case, the shape of the first target pattern 110 may be deformed. Specifically, for example, after the first target pattern 112 is formed, the first substrate 100 is rotated around a normal line of the upper surface of the first master substrate 100, and then the target substrate is rotated. You can press 110. Accordingly, the first target pattern 112 of the target substrate 110 may be deformed.

다른 예를 들어, 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성된 후, 상기 제1 마스터 기판(100)의 상부면에 평행한 방향으로 상기 제1 마스터 기판(100)을 이동시킨 후, 상기 타겟 기판(110)을 누를 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110)의 상기 제1 타겟 패턴(112)이 변형될 수 있다. 결과적으로, 상기 타겟 기판(110) 상에 다양한 형상 및 크기의 패턴이 형성될 수 있다.For example, after the first target pattern 112 is formed, the first master substrate 100 is moved in a direction parallel to the upper surface of the first master substrate 100, and then the target substrate ( 110) can be pressed. Accordingly, the first target pattern 112 of the target substrate 110 may be deformed. As a result, patterns of various shapes and sizes may be formed on the target substrate 110.

상술된 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 상기 타겟 기판(110)을 준비하는 단계, 상기 제1 마스터 패턴(102)을 포함하고, 상기 타겟 기판(110)의 경도 이상의 경도를 갖는 상기 제1 마스터 기판(100)을 준비하는 단계, 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)을 접촉시켜 상기 타겟 기판(110) 상에 상기 제1 타겟 패턴(112)을 형성하는 단계, 및 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제1 마스터 기판(100)을 분리하는 단계를 포함하되, 상기 타겟 기판(110)의 물질 종류에 따라 상기 타겟 기판(110)이 변하는 압력의 임계값 이상의 압력으로 상기 제1 마스터 기판 및 상기 타겟 기판(110)이 접촉될 수 있다. In the pressing method plastic deformation patterning method according to the embodiment of the present invention, the step of preparing the target substrate 110, including the first master pattern 102, the hardness of the hardness of the target substrate 110 or more Preparing the first master substrate 100 having a first contact, the target substrate 110 and the first master substrate 100 to contact the first target pattern 112 on the target substrate 110 Forming and separating the target substrate 110 and the first master substrate 100, wherein a threshold of pressure at which the target substrate 110 changes according to a material type of the target substrate 110 is included. The first master substrate and the target substrate 110 may contact each other with a pressure equal to or more than a value.

이에 따라, 경도가 서로 다른 기판들 상에 임계값 이상의 압력을 가하는 간단한 공정으로 형상 및 크기가 다양한 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 다양한 소재들 상에 패턴을 형성할 수 있고, 또한, 나노 선폭(1~100nm), 마이크로 선폭(0.1~100㎛), 센티미터 선폭(0.1~100mm), 미터 선폭(0~100m) 등 다양한 선폭을 갖는 패턴을 형성할 수 있다. Accordingly, a pattern having various shapes and sizes may be formed by a simple process of applying a pressure higher than a threshold value on substrates having different hardnesses. In addition, it is possible to form a pattern on a variety of materials, and also, such as nano line width (1 ~ 100nm), micro line width (0.1 ~ 100㎛), centimeter line width (0.1 ~ 100mm), meter line width (0 ~ 100m) A pattern having a line width can be formed.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 소성 변형 패터닝 방법에 따르면, 서로 다른 레벨(level)을 갖는 패턴들이 형성될 수 있다. 이하, 도 3 내지 도 4b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소성 변형 패터닝 방법이 설명된다. According to the plastic deformation patterning method according to the second embodiment of the present invention, patterns having different levels may be formed. Hereinafter, the plastic deformation patterning method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 4B.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 방법을 설명하는 순서도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 공정을 나타내는 도면이다. 3 is a flow chart illustrating a plastic deformation patterning method according to a second embodiment of the present invention, Figures 4a and 4b is a view showing a plastic deformation patterning process according to a second embodiment of the present invention.

도 1 및 도 4a를 참조하면, 상술된 제1 실시 예에 따라, 상기 타겟 기판(110) 상에 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성될 수 있다(S210). 상기 제1 타겟 패턴(112)은, 상기 타겟 기판(110)의 상부면 상에 형성될 수 있다. 1 and 4A, according to the first embodiment described above, the first target pattern 112 may be formed on the target substrate 110 (S210). The first target pattern 112 may be formed on an upper surface of the target substrate 110.

도 3 및 도 4b를 참조하면, 제2 마스터 패턴(202)을 포함하는 제2 마스터 기판(200)이 준비된다(S220). 3 and 4B, a second master substrate 200 including the second master pattern 202 is prepared (S220).

상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성된 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제2 마스터 기판(200)은 접촉되어, 상기 타겟 기판(110) 상에 제2 타겟 패턴(114)이 형성될 수 있다(S230). 상기 제2 타겟 패턴(114)은, 상기 제1 타겟 패턴(112)의 일부가 상기 제2 마스터 패턴(202)과 중첩되어 변형된 것일 수 있다. The target substrate 110 on which the first target pattern 112 is formed and the second master substrate 200 may contact each other to form a second target pattern 114 on the target substrate 110 ( S230). A portion of the first target pattern 112 may be modified to overlap the second master pattern 202 in the second target pattern 114.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판(110)의 하부면을 기준으로, 상기 제1 타겟 패턴(112)의 레벨(L₁)은, 상기 제2 타겟 패턴(114)까지의 레벨(L₂)과 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타겟 패턴(112)의 레벨(L₁)은, 상기 제2 타겟 패턴(114)까지의 레벨(L₂)보다 높을 수 있다. According to one embodiment, based on the lower surface of the target substrate 110, the first level (L ₁₎ of a target pattern 112, the second target pattern level (L ₂₎ of up to 114 Can be different from. For example, the level L ₁ of the first target pattern 112 may be higher than the level L ₂ up to the second target pattern 114.

다시 말하면, 상기 타겟 기판(110)은, 상기 제1 마스터 기판(100)으로 눌려져, 상기 타겟 기판(110)의 상부면 상에 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성된 후, 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성된 상기 타겟 기판(110)은, 상기 제2 마스터 기판(200)으로 눌려져, 상기 제1 타겟 패턴(112)이 상기 제2 타겟 패턴(114)으로 변형될 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 기판(110)의 하부면을 기준으로, 상기 제1 타겟 패턴(112)의 레벨(L₁)은, 상기 제2 타겟 패턴(114)까지의 레벨(L₂)보다 높을 수 있다. In other words, the target substrate 110 is pressed by the first master substrate 100 to form the first target pattern 112 on the upper surface of the target substrate 110, and then the first target pattern. The target substrate 110 having the 112 formed thereon may be pressed by the second master substrate 200 so that the first target pattern 112 may be deformed into the second target pattern 114. Accordingly, the level L ₁ of the first target pattern 112 may be higher than the level L ₂ up to the second target pattern 114 based on the lower surface of the target substrate 110. have.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 타겟 패턴(112) 형성 시 가해진 압력보다 더 작은 압력이 상기 타겟 기판(110) 및 상기 제2 마스터 기판(200) 상에 가해질 수 있다. 또는, 이와 달리, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 타겟 패턴(112)이 형성된 후, 상기 타겟 기판(110)을 열처리하거나, 또는 상기 타겟 기판(110) 상에 자외선이 조사될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 타겟 패턴(112)의 경도는 향상될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 타겟 패턴(112)이 상기 제2 마스터 기판(200)으로 눌려지더라도, 상기 제2 마스터 패턴(202)과 접촉된 상기 제1 타겟 패턴(112)의 일부분의 형태가 변경되지 않으면서, 상기 제1 타겟 패턴(112)의 상기 일부분의 레벨이 변화될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제2 타겟 패턴(114) 및 상기 제1 타겟 패턴(112)이 동일한 형태를 가지면서, 서로 다른 레벨에 위치할 수 있다. According to an embodiment, a pressure smaller than the pressure applied when the first target pattern 112 is formed may be applied on the target substrate 110 and the second master substrate 200. Alternatively, according to an embodiment, after the first target pattern 112 is formed, the target substrate 110 may be heat-treated or ultraviolet rays may be irradiated onto the target substrate 110. In this case, the hardness of the first target pattern 112 may be improved. Accordingly, even when the first target pattern 112 is pressed by the second master substrate 200, the shape of a portion of the first target pattern 112 in contact with the second master pattern 202 is changed. If not, the level of the portion of the first target pattern 112 may be changed. In other words, the second target pattern 114 and the first target pattern 112 may have the same shape and may be located at different levels.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법에 따르면, 서로 다른 레벨(level) 및 선폭을 갖는 패턴들이 하나의 기판 상에 형성될 수 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법이 설명된다. According to the pressing method plastic deformation patterning method according to the third embodiment of the present invention, patterns having different levels and line widths may be formed on one substrate. 5 and 6, a pressing method plastic deformation patterning method according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법에 사용되는 마스터 기판을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법으로 형성된 패턴 구조체의 정면도 및 B 부분의 측면 단면도이다. FIG. 5 is a diagram illustrating a master substrate used in a pressing method plastic deformation patterning method according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a pattern structure formed by the pressing method plastic deformation patterning method according to a third embodiment of the present invention. Front view and side cross-sectional view of part B.

도 5를 참조하면, 마스터 기판부(500)이 준비된다. 일 실시 예에 따르면, 상기 마스터 기판부(500)은 복수의 마스터 패턴부들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 마스터 기판부(500)은 제1 마스터 패턴부(502), 제2 마스터 패턴부(504), 및 제3 마스터 패턴부(506)를 포함할 수 있다. 복수의 상기 마스터 패턴부들은 서로 다른 레벨 및 선폭을 가질 수 있다. 또한, 복수의 상기 마스터 패턴부들은, 서로 다른 단차(패턴이 높이)를 가질 수 있다. Referring to FIG. 5, a master substrate part 500 is prepared. According to an embodiment, the master substrate part 500 may include a plurality of master pattern parts. According to an embodiment, the master substrate part 500 may include a first master pattern part 502, a second master pattern part 504, and a third master pattern part 506. The master pattern parts may have different levels and line widths. In addition, the master pattern parts may have different steps (pattern height).

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 마스터 패턴부(502)는, 나노 규모의 선폭을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 마스터 패턴부(504)는, 마이크로 규모의 선폭을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제3 마스터 패턴부(506)은 밀리 규모의 선폭을 가질 수 있다. According to an embodiment, the first master pattern portion 502 may have a nanoscale line width. According to one embodiment, the second master pattern portion 504 may have a micro-scale line width. According to one embodiment, the third master pattern portion 506 may have a millimeter line width.

또한, 일 실시 예에 따르면, 상기 마스터 기판부(500)의 하부면을 기준으로, 상기 제1 마스터 패턴부(502)까지의 레벨(h₁), 상기 제2 마스터 패턴부(504)까지의 레벨(h₂), 및 상기 제3 마스터 패턴부(506)까지의 레벨(h₃)이 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 마스터 기판부(500)의 하부면을 기준으로, 상기 제1 마스터 패턴부(502)까지의 레벨(h₁)은 상기 제2 마스터 패턴부(504)까지의 레벨(h₂) 보다 높게 형성되고, 상기 제2 마스터 패턴부(504)까지의 레벨(h₂)은 상기 제3 마스터 패턴부(506)까지의 레벨(h₃) 보다 낮게 형성될 수 있다. 도 5에 도시되지 않았으나, 상기 마스터 기판부(500)는 제4 및 제5 마스터 패턴부를 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the level h ₁ up to the first master pattern part 502 and up to the second master pattern part 504 based on the lower surface of the master substrate part 500. The level h ₂ and the level h ₃ up to the third master pattern portion 506 may be formed differently. For example, based on the lower surface of the master substrate portion 500, the first level (h ₁₎ to the master pattern 502 is level to the second master pattern portion (504), (h ₂ It is formed higher than), and the level h ₂ to the second master pattern portion 504 may be lower than the level h ₃ to the third master pattern portion 506. Although not shown in FIG. 5, the master substrate part 500 may further include fourth and fifth master pattern parts.

도 6의 (a)를 참조하면, 타겟 기판부(510)가 준비된다. 상기 타겟 기판부(510)는, 도 5를 참조하여 설명된 상기 마스터 기판(500)과 상기 제1 실시 예에 따른 방법으로 접촉될 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 구조체(510) 상에 복수의 타겟 패턴부들이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판부(510) 상에 제1 타겟 패턴부(511) 내지 제5 타겟 패턴부(515)가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6A, a target substrate 510 is prepared. The target substrate portion 510 may be in contact with the master substrate 500 described with reference to FIG. 5 by the method according to the first embodiment. Accordingly, a plurality of target pattern portions may be formed on the target structure 510. According to one embodiment, first target pattern portion 511 to fifth target pattern portion 515 may be formed on the target substrate portion 510.

도 6의 (b)를 참조하면, 상기 제1 타겟 패턴부(511) 내지 제5 타겟 패턴부(515)는 서로 다른 레벨 및 선폭을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 타겟 패턴부(511) 및 상기 제5 타겟 패턴부(515)는 밀리 규모의 선폭을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 타겟 패턴부(512) 및 상기 제4 타겟 패턴부(514)는 마이크로 규모의 선폭을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제3 타겟 패턴부(513)는 나노 규모의 선폭을 가질 수 있다. Referring to FIG. 6B, the first target pattern portion 511 to the fifth target pattern portion 515 may have different levels and line widths. According to an embodiment, the first target pattern portion 511 and the fifth target pattern portion 515 may have a millimeter scale. According to an embodiment, the second target pattern portion 512 and the fourth target pattern portion 514 may have a microscale line width. According to one embodiment, the third target pattern portion 513 may have a nanoscale line width.

또한, 일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 기판부(510)의 하부면을 기준으로, 상기 제1 타겟 패턴부(511)까지의 레벨 내지 상기 제5 타겟 패턴부(515)까지의 레벨이 서로 다르게 형성될 수 있다. In addition, according to an embodiment, the level up to the first target pattern portion 511 to the level up to the fifth target pattern portion 515 are different from each other based on the lower surface of the target substrate portion 510. Can be formed.

도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법 중 마스터 패턴 의 다양한 형상을 나타내는 도면이다. 7 is a view showing various shapes of the master pattern of the pressing method plastic deformation patterning method according to embodiments of the present invention.

도 7의 (a)를 참조하면, 상기 실시 예들에 따른 마스터 패턴은, 삼각형(triangle) 형상을 가질 수 있다. 도 7 (b)를 참조하면, 상기 실시 예들에 따른 마스터 패턴은, 피라미드(pyramid) 형상을 가질 수 있다. 도 7의 (c)를 참조하면, 상기 실시 예들에 따른 마스터 패턴은, sprout 형상을 가질 수 있다. 도 7의 (d)를 참조하면, 상기 실시 예들에 따른 마스터 패턴은, half cylinder 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 7A, the master pattern according to the embodiments may have a triangular shape. Referring to FIG. 7 (b), the master pattern according to the embodiments may have a pyramid shape. Referring to FIG. 7C, the master pattern according to the embodiments may have a sprout shape. Referring to FIG. 7D, the master pattern according to the embodiments may have a half cylinder shape.

도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 가압방식 소성 변형 패터닝 방법 중 마스터 패턴 및 상기 마스터 패턴으로 형성된 타겟 패턴의 형상을 나타내는 도면이다. 8 is a view showing the shape of the master pattern and the target pattern formed of the master pattern of the pressing method plastic deformation patterning method according to embodiments of the present invention.

도 8의 (a)를 참조하면, 상기 마스터 패턴은 좁은 라인 형상을 가질 수 있다. 상기 마스터 패턴을 상술된 제1 실시 예에 따라 상기 타겟 기판과 접촉시킨 경우, 상기 타겟 패턴은 넓은 라인 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 8A, the master pattern may have a narrow line shape. When the master pattern is in contact with the target substrate according to the first embodiment described above, the target pattern may have a wide line shape.

도 8의 (b)를 참조하면, 상기 마스터 패턴은 사각형(square) 형상을 가질 수 있다. 상기 마스터 패턴을 상술된 제1 실시 예에 따라 상기 타겟 기판과 접촉시킨 경우, 상기 타겟 패턴은 그물(mesh) 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 8B, the master pattern may have a square shape. When the master pattern is in contact with the target substrate according to the first embodiment described above, the target pattern may have a mesh shape.

도 8의 (c)를 참조하면, 상기 마스터 패턴은 dot 형상을 가질 수 있다. 상기 마스터 패턴을 상술된 제1 실시 예에 따라 상기 타겟 기판과 접촉시킨 경우, 상기 타겟 패턴은 hole 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 8C, the master pattern may have a dot shape. When the master pattern is in contact with the target substrate according to the first embodiment described above, the target pattern may have a hole shape.

도 8의 (d)를 참조하면, 상기 마스터 패턴은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 상기 마스터 패턴을 상술된 제1 실시 예에 따라 상기 타겟 기판과 접촉시킨 경우, 상기 타겟 패턴은 역사다리꼴 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 8D, the master pattern may have a trapezoidal shape. When the master pattern is in contact with the target substrate according to the first embodiment described above, the target pattern may have a trapezoidal shape.

이하, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법의 구체적인 실험 제조 예 및 특성 평가 결과가 설명된다. Hereinafter, specific experimental manufacturing examples and characteristics evaluation results of the pressing method plastic deformation patterning method according to the embodiment of the present invention will be described.

도 9 및 도 10는 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법에 따라 제조된 타겟 패턴 및 상기 타겟 패턴의 제조를 위한 마스터 기판을 촬영한 사진이다. 9 and 10 are photographs taken of a target pattern manufactured according to a pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention and a master substrate for manufacturing the target pattern.

도 9의 (a) 및 (b)를 참조하면, 좁은 라인(narrow line) 패턴을 갖는 실리콘(Si) 기판 및 구리(Cu) 기판이 준비된다. 상기 구리 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 49 kgf/mm² 이상의 압력을 가하여, 상기 좁은 라인 패턴의 역상에 대응되는 넓은 라인(wide line) 패턴을 제조하고, SEM(scanning electron microscope) 촬영하였다. Referring to FIGS. 9A and 9B, a silicon (Si) substrate and a copper (Cu) substrate having a narrow line pattern are prepared. 49 kgf / mm ² to the silicon substrate on the copper substrate By applying the above pressure, a wide line pattern corresponding to the reverse phase of the narrow line pattern was prepared, and a scanning electron microscope (SEM) image was taken.

도 9의 (a)에서 알 수 있듯이, 실리콘 기판 상에 좁은 라인 패턴이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from FIG. 9A, it was confirmed that a narrow line pattern was formed on the silicon substrate.

도 9의 (b)에서 알 수 있듯이, 구리 기판 상에 좁은 라인 패턴의 역상인 넓은 라인 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from FIG. 9 (b), it was confirmed that a wide line pattern, which is a reverse phase of a narrow line pattern, was formed on the copper substrate.

도 10의 (a) 및 (b)를 참조하면, 돌출 닷 패턴을 갖는 PDMS 기판 및 구리(Cu) 기판이 준비된다. 상기 구리 기판 상에 상기 PDMS 기판으로 49 kgf/mm² 이상의 압력을 가하여, 상기 돌출 닷 패턴의 역상에 대응되는 함몰 닷 패턴을 제조하고, SEM(scanning electron microscope) 촬영하였다. Referring to FIGS. 10A and 10B, a PDMS substrate and a copper (Cu) substrate having a protruding dot pattern are prepared. 49 kgf / mm ² to the PDMS substrate on the copper substrate By applying the above pressure, a recessed dot pattern corresponding to the reversed phase of the protruding dot pattern was prepared, and scanning electron microscope (SEM) imaging was performed.

도 10의 (a)에서 알 수 있듯이, PDMS 기판 상에 돌출 닷 패턴이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 10 (a), it was confirmed that a protruding dot pattern was formed on the PDMS substrate.

도 10의 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 구리 기판 상에 돌출 닷 패턴의 역상인 함몰 닷 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 10 (b), it was confirmed that a recessed dot pattern, which is a reverse phase of the protruding dot pattern, was formed on the copper substrate.

이에 따라, 상대적으로 경도가 낮은 기판 상에 상대적으로 경도가 높은 기판으로 압력을 가하여, 상대적으로 경도가 높은 기판의 패턴의 역상에 대응하는 패턴이, 상대적으로 경도가 높은 기판 상에 형성되는 것을 알 수 있다. Accordingly, it is found that a pattern corresponding to the inverse of the pattern of the substrate having a relatively high hardness is formed on the substrate having a relatively high hardness by applying a pressure to the substrate having a high hardness on the substrate having a relatively low hardness. Can be.

실리콘, 구리, 및 다른 물질들의 모스(Moh's) 경도가 아래 <표 1>을 통하여 정리된다. Moh's hardness of silicon, copper, and other materials is summarized through Table 1 below.

물질matter 모스 경도(Moh's hardness)Moh's hardness BN(boron nitride)Boron nitride (BN) ~ 2To 2 GraphiteGraphite ~ 0.5-1~ 0.5-1 Zinc oxideZinc oxide ~ 4.5To 4.5 AluminumAluminum ~ 2.5To 2.5 CopperCopper ~ 2.5-3~ 2.5-3 IronIron ~ 4-54-5 GoldGold ~ 2.5-3~ 2.5-3 NickelNickel ~ 5To 5 PalladiumPalladium ~ 4.9~ 4.9 PlatinumPlatinum ~ 4.3~ 4.3 SilverSilver ~ 2.5-4~ 2.5-4 SilliconSillicon ~ 6.5To 6.5

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법과 종래의 소프트 임프린트 방법으로 형성된 패턴을 비교한 사진이다. 11 is a photograph comparing a pattern formed by a pressure type plastic deformation patterning method and a conventional soft imprint method according to an embodiment of the present invention.

도 11의 (a)를 참조하면, PET 기판 상에 실리콘 기판으로 5 kgf/mm² 의 힘을 가하여 소프트 임프린팅을 수행하고, PET 기판 상에 실리콘 기판으로 65 kgf/mm² 의 힘을 가하여 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝을 수행하였다. 이후, 각각의 방법이 수행된 상기 PET 기판들을 촬영하였다. 도 11의 (a)에서 알 수 있듯이, PET 기판 상에 종래의 소프트 임프린트 방법으로는 패턴이 형성되지 않았지만, 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로는 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. Referring to (a) of FIG. 11, soft imprinting is performed by applying a force of 5 kgf / mm ² to a silicon substrate on a PET substrate, and applying a force of 65 kgf / mm ² to the silicon substrate on the PET substrate. Pressurized plastic deformation patterning according to the embodiment was performed. Then, the PET substrates on which each method was performed were photographed. As can be seen from (a) of FIG. 11, although the pattern was not formed on the PET substrate by the conventional soft imprint method, it was confirmed that the pattern was formed by the pressure type plastic deformation patterning method according to the embodiment.

도 11의 (b)를 참조하면, Cu 기판 상에 실리콘 기판으로 5 kgf/mm² 의 힘을 가하여 소프트 임프린팅을 수행하고, Cu 기판 상에 실리콘 기판으로 130 kgf/mm² 의 힘을 가하여 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝을 수행하였다. 이후, 각각의 방법이 수행된 상기 Cu 기판들을 촬영하였다. 도 11의 (b)에서 알 수 있듯이, Cu 기판 상에 종래의 소프트 임프린트 방법으로는 패턴이 형성되지 않았지만, 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로는 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 11B, soft imprinting is performed by applying a force of 5 kgf / mm ² to the silicon substrate on the Cu substrate, and applying 130 kgf / mm ² force to the silicon substrate on the Cu substrate. Pressurized plastic deformation patterning according to the embodiment was performed. Then, the Cu substrates on which each method was performed were photographed. As can be seen in FIG. 11B, although the pattern was not formed on the Cu substrate by the conventional soft imprint method, it was confirmed that the pattern was formed by the pressure type plastic deformation patterning method according to the embodiment.

이에 따라, PET 기판 및 Cu 기판 상에 종래의 소프트 임프린팅 방법으로는 패턴의 형성이 용이하지 않지만, 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로는 용이하게 패턴이 형성되는 것을 알 수 있다.Accordingly, although the pattern is not easily formed by the conventional soft imprinting method on the PET substrate and the Cu substrate, it can be seen that the pattern is easily formed by the pressure type plastic deformation patterning method according to the embodiment.

도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로 제조된 다양한 타겟 패턴들을 촬영한 사진이다. 12 and 13 are photographs taken of various target patterns manufactured by the pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention.

도 12의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 실리콘(Si) 기판 및 구리(Cu) 기판이 준비된다. 상기 구리 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 49 kgf/mm² 이상의 압력을 가하여, 상기 실리콘 기판 패턴의 역상에 대응되는 패턴을 제조하고, SEM 촬영하였다. Referring to FIGS. 12A to 12D, a silicon (Si) substrate and a copper (Cu) substrate are prepared. 49 kgf / mm ² to the silicon substrate on the copper substrate The above pressure was applied, the pattern corresponding to the reverse phase of the said silicon substrate pattern was produced, and SEM imaging was performed.

도 12의 (a)에서 알 수 있듯이, 상기 실리콘 기판이 좁은 라인 패턴을 갖는 경우, 상기 구리 기판은 상기 좁은 라인 패턴의 역상인 넓은 라인 패턴을 갖는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (a) of FIG. 12, when the silicon substrate has a narrow line pattern, it was confirmed that the copper substrate has a wide line pattern that is the inverse of the narrow line pattern.

도 12의 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 실리콘 기판이 넓은 라인 패턴을 갖는 경우, 상기 구리 기판은 상기 넓은 라인 패턴의 역상인 좁은 라인 패턴을 갖는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 12B, when the silicon substrate has a wide line pattern, it was confirmed that the copper substrate had a narrow line pattern that was the inverse of the wide line pattern.

도 12의 (c)에서 알 수 있듯이, 상기 실리콘 기판이 그물(mesh) 패턴을 갖는 경우, 상기 구리 기판은 상기 그물 패턴의 역상인 사각형(square) 패턴을 갖는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 12 (c), when the silicon substrate has a mesh pattern, the copper substrate has a square pattern which is the inverse of the mesh pattern.

도 12의 (d)에서 알 수 있듯이, 상기 실리콘 기판이 사각형 패턴을 갖는 경우, 상기 구리 기판은 상기 사각형 패턴의 역상인 그물 패턴을 갖는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in FIG. 12D, when the silicon substrate has a square pattern, the copper substrate has a net pattern that is the reverse phase of the square pattern.

도 13의 (a)를 참조하면, 구리 기판 및 라인 패턴을 갖는 실리콘 기판이 준비된다. 상기 구리 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 49 kgf/mm² 이상의 압력을 가하여, 상기 라인 패턴의 역상에 대응되는 패턴을 제조하고, SEM 촬영하였다. Referring to FIG. 13A, a silicon substrate having a copper substrate and a line pattern is prepared. 49 kgf / mm ² to the silicon substrate on the copper substrate The above pressure was applied, the pattern corresponding to the reverse phase of the said line pattern was produced, and SEM imaging was carried out.

도 13의 (a)에서 알 수 있듯이, 상기 구리 기판 상에 상기 라인 패턴의 역상인 라인 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (a) of FIG. 13, it was confirmed that a line pattern inverse of the line pattern was formed on the copper substrate.

도 13의 (b)를 참조하면, 도 13의 (a)를 참조하여 제조된 라인 패턴을 갖는 구리 기판 및 라인 패턴을 갖는 실리콘 기판이 준비된다. 상기 구리 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 49 kgf/mm² 이상의 압력을 가하되, 상기 실리콘 기판을 상기 구리 기판의 상부면의 법선을 기준으로 시계 방향 90° 회전시킨 후 압력을 가하여 패턴을 제조하고, SEM 촬영하였다. Referring to FIG. 13B, a copper substrate having a line pattern manufactured with reference to FIG. 13A and a silicon substrate having a line pattern are prepared. 49 kgf / mm ² to the silicon substrate on the copper substrate The above pressure was applied, but the silicon substrate was rotated 90 ° clockwise relative to the normal of the upper surface of the copper substrate, and then a pressure was applied to prepare a pattern, followed by SEM imaging.

도 13의 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 구리 기판 상에 상기 라인 패턴 및 시계 방향으로 90° 회전된 상기 라인 패턴이 중첩되어 사각형(square) 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. As shown in FIG. 13B, it was confirmed that a square pattern was formed by overlapping the line pattern and the line pattern rotated 90 ° clockwise on the copper substrate.

도 13의 (c)를 참조하면, 도 13의 (b)를 참조하여 제조된 사각형 패턴을 갖는 구리 기판 및 라인 패턴을 갖는 실리콘 기판이 준비된다. 상기 구리 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 49 kgf/mm² 이상의 압력을 가하되, 상기 실리콘 기판을 상기 구리 기판의 상부면의 법선을 기준으로 시계 방향 45° 회전시킨 후 압력을 가하여 패턴을 제조하고, SEM 촬영하였다. Referring to FIG. 13C, a copper substrate having a rectangular pattern and a silicon substrate having a line pattern, prepared by referring to FIG. 13B, are prepared. 49 kgf / mm ² to the silicon substrate on the copper substrate The above pressure was applied, but the silicon substrate was rotated 45 ° clockwise relative to the normal of the upper surface of the copper substrate, and then a pressure was applied to prepare a pattern, followed by SEM imaging.

도 13의 (c)에서 알 수 있듯이, 상기 구리 기판 상에 상기 사각형 패턴 및 시계 방향으로 45° 회전된 상기 라인 패턴이 중첩되어 삼각형(triangle) 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 13C, it was confirmed that a triangular pattern was formed by overlapping the square pattern and the line pattern rotated by 45 ° clockwise on the copper substrate.

이에 따라, 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 상기 타겟 기판 상에 상기 제1 마스터 기판을 회전시키는 방법으로 복수회 접촉시켜, 다양한 형상의 패턴을 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다. Accordingly, it can be seen that the pressing method plastic deformation patterning method according to the embodiment can be produced by contacting a plurality of times by rotating the first master substrate on the target substrate to produce a pattern of various shapes.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법이 적용 가능한 다양한 타겟 기판의 종류를 촬영한 사진이다.14 is a photograph of various types of target substrates to which the pressure type plastic deformation patterning method according to an exemplary embodiment of the present invention is applicable.

도 14의 (a) 내지 (l)을 참조하면, 니켈 기판, 알루미늄 기판, 구리 기판, ITO 기판, 가죽, 한지, 복사지, 오징어 껍질, 머리카락, PET 기판, PMMA 기판, 및 SU8 기판 상에 압력을 가하여 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝을 수행하고, 패턴이 형성된 기판을 촬영하였다.Referring to (a) to (l) of Figure 14, the pressure on the nickel substrate, aluminum substrate, copper substrate, ITO substrate, leather, Hanji, copy paper, squid shell, hair, PET substrate, PMMA substrate, and SU8 substrate In addition, the compression type plastic deformation patterning according to the embodiment was performed, and the substrate on which the pattern was formed was photographed.

도 14의 (a) 내지 (l)에서 알 수 있듯이, 니켈 기판, 알루미늄 기판, 구리 기판, ITO 기판, 가죽, 한지, 복사지, 오징어 껍질, 머리카락, PET 기판, PMMA 기판, 및 SU8 기판 상에 상기 실시 예에 따른 소성변형 패터닝을 수행한 경우, 패턴이 잘 형성된 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 니켈 기판, 알루미늄 기판, 구리 기판, ITO 기판, 가죽, 한지, 복사지, 오징어 껍질, 머리카락, PET 기판, PMMA 기판, 및 SU8 기판이 상기 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 방법 중 타겟 기판으로 사용 가능하다는 것을 알 수 있다.As can be seen from (a) to (l) of Figure 14, on the nickel substrate, aluminum substrate, copper substrate, ITO substrate, leather, Hanji, copy paper, squid shell, hair, PET substrate, PMMA substrate, and SU8 substrate When plastic deformation patterning according to the embodiment was performed, it was confirmed that the pattern was well formed. Accordingly, nickel substrate, aluminum substrate, copper substrate, ITO substrate, leather, Korean paper, copy paper, squid shell, hair, PET substrate, PMMA substrate, and SU8 substrate are used as the target substrate in the plastic deformation patterning method according to the above embodiment. It can be seen that it is possible.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로 제조된 타겟 기판을 촬영한 사진이다. 15 is a photograph of a target substrate manufactured by the pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention.

도 15의 (a)를 참조하면, 실리콘(Si) 기판 및 니켈(Ni) 기판이 준비된다. 상기 니켈 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 49 kgf/mm² 이상의 압력을 가하여, 상기 실리콘 기판 패턴의 역상에 대응되는 패턴을 제조하고, SEM 촬영하였다.Referring to FIG. 15A, a silicon (Si) substrate and a nickel (Ni) substrate are prepared. 49 kgf / mm ² on the nickel substrate as the silicon substrate The above pressure was applied, the pattern corresponding to the reverse phase of the said silicon substrate pattern was produced, and SEM imaging was performed.

도 15의 (a)에서 알 수 있듯이, 상기 니켈 기판 상에 상기 실리콘 기판의 역상 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from FIG. 15A, it was confirmed that a reverse phase pattern of the silicon substrate was formed on the nickel substrate.

도 15의 (b)를 참조하면, 도 15의 (a)를 참조하여 상술된 방법에 따라 제조된 니켈 기판 및 구리(Cu)기판이 준비된다. 상기 구리 기판 상에 상기 니켈 기판으로 49 kgf/mm² 이상의 압력을 가하여, 상기 니켈 기판 패턴의 역상에 대응되는 패턴을 제조하고, SEM 촬영하였다.Referring to FIG. 15B, a nickel substrate and a copper (Cu) substrate prepared according to the method described above with reference to FIG. 15A are prepared. 49 kgf / mm ² to the nickel substrate on the copper substrate The above pressure was applied, the pattern corresponding to the reverse phase of the said nickel substrate pattern was produced, and SEM imaging was performed.

도 15의 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 구리 기판 상에 상기 니켈 기판의 역상 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from FIG. 15B, it was confirmed that a reverse phase pattern of the nickel substrate was formed on the copper substrate.

도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법 중 타겟 기판의 종류에 따라 변형되는 압력의 임계값을 나타내는 그래프이다. FIG. 16 is a graph illustrating a threshold value of a pressure deformed according to a type of a target substrate in a pressing method plastic deformation patterning method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 실리콘 기판 및 타겟 기판이 준비된다. 상기 타겟 기판이 고분자, 가교된(cross-linked) 고분자, 및 금속 소재인 경우에 대해, 상기 타겟 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 각기 다른 압력(stress, kgf/mm²)을 가한 후, 상기 타겟 기판이 변형된 깊이를 측정하였다. Referring to FIG. 16, a silicon substrate and a target substrate are prepared. For the case where the target substrate is a polymer, a cross-linked polymer, and a metal material, after applying different pressures (stress, kgf / mm ² ) to the silicon substrate on the target substrate, the target substrate This strained depth was measured.

도 16에서 알 수 있듯이, 상기 타겟 기판이 고분자 소재인 경우, 5 kgf/mm² 이상의 압력이 가해질 때부터, 상기 타겟 기판의 변형된 깊이가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 타겟 기판이 가교된 고분자 소재인 경우, 37 kgf/mm² 이상의 압력이 가해질 때부터, 상기 타겟 기판의 변형된 깊이가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 타겟 기판이 금속 소재인 경우, 49 kgf/mm² 이상의 압력이 가해질 때부터, 상기 타겟 기판의 변형된 깊이가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 16, when the target substrate is a polymer material, it can be seen that the strained depth of the target substrate increases sharply when a pressure of 5 kgf / mm ² or more is applied. In addition, when the target substrate is a cross-linked polymer material, it was confirmed that since the pressure of 37 kgf / mm ² or more is applied, the deformed depth of the target substrate rapidly increases. In addition, when the target substrate is a metal material, it can be seen that the deformed depth of the target substrate increases sharply when a pressure of 49 kgf / mm ² or more is applied.

이에 따라, 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 상기 타겟 기판의 물질 종류에 따라, 상기 타겟 기판 상에 가해지는 압력의 힘이 다른 것을 알 수 있다. Accordingly, in the pressing method plastic deformation patterning method according to the embodiment, it can be seen that the force of the pressure applied to the target substrate, depending on the material type of the target substrate.

도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법 중 타겟 기판 상에 가해지는 압력의 크기에 따라 상기 타겟 기판이 변형되는 것을 촬영한 사진이다. 17 is a photograph showing that the target substrate is deformed according to the magnitude of the pressure applied to the target substrate in the pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention.

도 17의 (a) 내지 (f)를 참조하면, 실리콘 기판 및 구리(Cu) 기판이 준비된다. 상기 구리 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 12.25, 24.5, 49, 61.25, 98, 및 134.75 kgf/mm² 의 압력을 가하여, 상기 실리콘 기판 패턴의 역상에 대응되는 패턴을 제조하고, SEM 촬영하였다.Referring to FIGS. 17A to 17F, a silicon substrate and a copper (Cu) substrate are prepared. 12.25, 24.5, 49, 61.25, 98, and 134.75 kgf / mm ² on the copper substrate with the silicon substrate Was applied to prepare a pattern corresponding to the reversed phase of the silicon substrate pattern, and SEM scanning.

도 17의 (a) 및 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 타겟 기판 상에 49 kgf/mm² 미만의 압력이 가해진 경우, 상기 타겟 기판 상에 패턴이 용이하게 형성되지 않는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figures 17 (a) and (b), 49 kgf / mm ² on the target substrate When less pressure was applied, it was confirmed that the pattern was not easily formed on the target substrate.

도 17의 (c) 내지 (f)에서 알 수 있듯이, 상기 타겟 기판 상에 49 kgf/mm² 이상의 압력이 가해진 경우, 상기 타겟 기판 상에 패턴이 용이하게 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (c) to (f) of Figure 17, 49 kgf / mm ² on the target substrate When the above pressure was applied, it was confirmed that the pattern was easily formed on the target substrate.

이에 따라, 상기 타겟 기판이 금속 소재인 경우, 상기 타겟 기판 상에 타겟 패턴을 형성하기 위해 49 kgf/mm²이상의 압력이 가해져야 한다는 것을 알 수 있다. Accordingly, when the target substrate is a metal material, it can be seen that a pressure of 49 kgf / mm ² or more must be applied to form the target pattern on the target substrate.

도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법에 사용되는 마스터 기판 및 타겟 기판의 물질 종류에 따른 경도 분포를 나타내는 그래프이다. FIG. 18 is a graph illustrating hardness distributions according to material types of a master substrate and a target substrate used in the pressure type plastic deformation patterning method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 상기 마스터 기판 및 상기 타겟 기판에 사용되는 PMMA, SU-8, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 및 실리콘(Si)을 준비하고, 각 물질별로 임의의 15곳을 지정 후 경도(hardness, Gpa)를 측정하고, 경도 분포를 나타내었다. Referring to FIG. 18, PMMA, SU-8, aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), and silicon (Si) used in the master substrate and the target substrate are prepared, and each material is arbitrarily selected. After designating 15 places, hardness (Gpa) was measured and hardness distribution was shown.

도 18에서 알 수 있듯이, 상기 PMMA는 0.7 내지 0.8 Gpa의 경도 분포를 나타내고, 상기 SU-8은 0.8 내지 0.9 Gpa의 경도 분포를 나타내고, 상기 알루미늄은 0.9 내지 1.0 Gpa의 경도 분포를 나타내고, 상기 구리는 1.8 내지 2.2 Gpa의 경도 분포를 나타내고, 상기 니켈은 2.6 내지 2.7 Gpa의 경도 분포를 나타내고, 상기 실리콘은 12.8 내지 13 Gpa의 경도 분포를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 18, the PMMA shows a hardness distribution of 0.7 to 0.8 Gpa, the SU-8 shows a hardness distribution of 0.8 to 0.9 Gpa, the aluminum shows a hardness distribution of 0.9 to 1.0 Gpa, the copper Represents a hardness distribution of 1.8 to 2.2 Gpa, the nickel represents a hardness distribution of 2.6 to 2.7 Gpa, it was confirmed that the silicon exhibits a hardness distribution of 12.8 to 13 Gpa.

이에 따라, 상기 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법은, 실리콘(Si) 기판을 마스터 기판으로 사용하여 고분자, 가교된 고분자, 및 금속 기판 상에 패턴을 형성할 수 있는 것을 알 수 있다. Accordingly, it can be seen that the pressurized plastic deformation patterning method according to the embodiment may form a pattern on a polymer, a crosslinked polymer, and a metal substrate by using a silicon (Si) substrate as a master substrate.

도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로 하나의 기판 상에 다양한 크기의 패턴이 형성된 것을 촬영한 사진이다. 19 is a photograph showing that patterns of various sizes are formed on one substrate by the pressing method plastic deformation patterning method according to an embodiment of the present invention.

도 19의 (a)를 참조하면, 마이크로 미터(um) 크기의 패턴을 갖는 실리콘 기판 및 알루미늄 기판이 준비된다. 상기 알루미늄 기판 상에 상기 실리콘 기판으로 40 kgf/mm² 이상의 압력을 가하여, 상기 실리콘 기판 패턴의 역상에 대응되는 패턴을 제조하고, 사진 촬영하였다.Referring to FIG. 19A, a silicon substrate and an aluminum substrate having a micrometer (um) size pattern are prepared. 40 kgf / mm ² to the silicon substrate on the aluminum substrate The above pressure was applied, the pattern corresponding to the reverse phase of the said silicon substrate pattern was produced, and the photograph was taken.

도 19의 (a)에서 알 수 있듯이, 상기 알루미늄 기판 상에 마이크로 미터(um)의 크기를 갖는 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 19 (a), it was confirmed that a pattern having a size of a micrometer (um) formed on the aluminum substrate.

도 19의 (b)를 참조하면, 밀리 미터(mm) 크기의 패턴을 갖는 니켈 기판 및 알루미늄 기판이 준비된다. 상기 알루미늄 기판 상에 상기 니켈 기판으로 40 kgf/mm²이상의 압력을 가하여, 상기 니켈 기판 패턴의 역상에 대응되는 패턴을 제조하고, 사진 촬영하였다.Referring to FIG. 19B, a nickel substrate and an aluminum substrate having a pattern of millimeter size are prepared. By applying a pressure of 40 kgf / mm ² or more to the nickel substrate on the aluminum substrate, a pattern corresponding to the reversed phase of the nickel substrate pattern was prepared and photographed.

도 19의 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 알루미늄 기판 상에 밀리 미터(mm)의 크기를 갖는 패턴이 형성된 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Figure 19 (b), it was confirmed that a pattern having a size of millimeters (mm) was formed on the aluminum substrate.

도 19의 (c)를 참조하면, 도 19의 (a)를 참조하여 설명된 방법으로 제조된 마이크로 미터(um) 크기의 패턴을 갖는 알루미늄 기판 및 도 19의 (b)를 참조하여 설명된 밀리 미터(mm) 크기의 패턴을 갖는 니켈 기판이 준비된다. 마이크로 미터(um) 크기의 패턴을 갖는 상기 알루미늄 기판 상에 밀리 미터(mm) 크기의 패턴을 갖는 상기 니켈 기판으로 40 kgf/mm² 이상의 압력을 가하여, 상기 알루미늄 기판 패턴 및 상기 니켈 기판 패턴이 중첩된 패턴을 제조하고, 사진 촬영하였다.Referring to FIG. 19C, an aluminum substrate having a micrometer (um) size pattern manufactured by the method described with reference to FIG. 19A, and the millimeter described with reference to FIG. 19B. A nickel substrate having a metric (mm) size pattern is prepared. 40 kgf / mm ² with the nickel substrate having a millimeter sized pattern on the aluminum substrate having a micrometer sized pattern The above pressure was applied, the pattern in which the said aluminum substrate pattern and the said nickel substrate pattern overlapped was manufactured, and the photograph was taken.

도 19의 (c)에서 알 수 있듯이, 상기 알루미늄 기판 상에 마이크로 미터(um) 크기 및 밀리 미터(mm) 크기를 갖는 패턴이 모두 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Figure 19 (c), it can be seen that both the micrometer (um) and millimeter (mm) size pattern is formed on the aluminum substrate.

이에 따라, 상기 실시 예에 따른 소성변형 패터닝 방법은, 하나의 기판 상에 서로 다른 크기를 갖는 복수의 패턴이 형성되는 것을 알 수 있다. Accordingly, in the plastic deformation patterning method according to the embodiment, it can be seen that a plurality of patterns having different sizes are formed on one substrate.

도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 가압방식 소성변형 패터닝 방법으로 하나의 기판 상에 다양한 선폭 및 단차의 패턴이 형성된 것을 촬영한 사진이다. FIG. 20 is a photograph showing that various patterns of line widths and steps are formed on one substrate by a pressure type plastic deformation patterning method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 실리콘산화물 기판을 준비하고 광리소그래피 공정으로 트렌치를 형성하였다. 분자자기조립 공정으로 트랜치 내에 실리콘 산화물 나노 패턴을 형성하여, 단차 및 선폭이 다른 마스터 패턴을 제조하였다. Referring to FIG. 20, a silicon oxide substrate was prepared and a trench was formed by a photolithography process. A silicon oxide nanopattern was formed in the trench by a molecular self-assembly process to prepare a master pattern having different steps and line widths.

이후, 서로 다른 단차 및 선폭을 갖는 마스터 패턴으로 구리 기판을 눌러, 도 20에 도시된 것과 같이, 구리 기판 상에 단차 및 선폭이 다른 타겟 패턴을 제조하였다. 도 20에서 알 수 있듯이, 서로 다른 단차 및 선폭을 갖는 패턴이 용이하게 형성된 것을 확인할 수 있다. Thereafter, the copper substrates were pressed with master patterns having different steps and line widths, and as shown in FIG. 20, target patterns having different steps and line widths were prepared on the copper substrates. As can be seen in FIG. 20, it can be seen that patterns having different steps and line widths are easily formed.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment, Comprising: It should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100: 제1 마스터 기판
102: 제1 마스터 패턴
110: 타겟 기판
112: 제1 타겟 패턴
114: 제2 타겟 패턴
116: 제3 타겟 패턴
200: 제2 마스터 기판
202: 제2 마스터 패턴
L₁: 타겟 기판 하부면에서 제1 마스터 패턴까지의 레벨
500: 마스터 기판부
502: 제1 마스터 패턴부
504: 제2 마스터 패턴부
506: 제3 마스터 패턴부
510: 타겟 기판부
511: 제1 타겟 패턴부
512: 제2 타겟 패턴부
513: 제3 타겟 패턴부
514: 제4 타겟 패턴부
515: 제5 타겟 패턴부
h₁: 마스터 기판부의 하부면에서 제1 마스터 패턴부까지의 레벨
h₂: 마스터 기판부의 하부면에서 제2 마스터 패턴부까지의 레벨
h₃: 마스터 기판부의 하부면에서 제3 마스터 패턴부까지의 레벨100: first master substrate
102: first master pattern
110: target substrate
112: first target pattern
114: second target pattern
116: third target pattern
200: second master substrate
202: second master pattern
L ₁ : level from the lower surface of the target substrate to the first master pattern
500: master substrate portion
502: first master pattern portion
504: second master pattern portion
506: third master pattern portion
510: target substrate portion
511: first target pattern portion
512: second target pattern portion
513: third target pattern portion
514: fourth target pattern portion
515: fifth target pattern portion
h ₁ : level from the lower surface of the master substrate portion to the first master pattern portion
h ₂ : level from the lower surface of the master substrate portion to the second master pattern portion
h ₃ : level from the lower surface of the master substrate portion to the third master pattern portion

Claims

Preparing a target substrate;
Preparing a first master substrate including a first master pattern and having a hardness greater than or equal to the hardness of the target substrate;
Contacting the target substrate and the first master substrate, and applying pressure to the target substrate and the first master substrate to form a first target pattern having a reverse phase of the first master pattern on the target substrate. ;
Separating the target substrate and the first master substrate;
Preparing a second master substrate including a second master pattern and having a hardness greater than or equal to the hardness of the target substrate;
Improving hardness of the first target pattern; And
Contacting the target substrate on which the first target pattern with improved hardness is formed and the second master substrate including the second master pattern, applying pressure on the target substrate and the second master substrate, and applying the pressure on the target substrate. A part of the first target pattern overlapping the second master pattern to form a deformed second target pattern,
The second target pattern maintains the same shape as the first target pattern, the pressing method plastic deformation patterning method comprising a different level with respect to the lower surface of the target substrate.

delete

According to claim 1,
Improving the hardness of the first target pattern,
Pressurized plastic deformation patterning method comprising heat-treating the target substrate or irradiating ultraviolet rays on the target substrate.

According to claim 1,
And controlling the magnitude of the pressure applied to the target substrate and the first master substrate, thereby controlling the height of the first target pattern.

According to claim 1,
The type of the first master substrate and the target substrate is SU-8, PUA (poly (urethane acrylate)), photoresist, PMMA (polymethyl methacrylate), polydimethylsiloxane (PDMS), polystyrene (PS), polyacrylate, polymethylpentene, block air Block copolymer, PET (polyethylene terephthalate), PI (polyimide), copper (Cu), platinum (Pt), tungsten (W), chromium (Cr), aluminum (Al), nickel (Ni), gold (Au ), Lead (Pd), silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), zinc (Zn), indium (In), MoS ₂ , BN, WSe ₂ , two-dimensional materials (MoS ₂ , BN, WSe ₂ ), metals, nonmetals, alloys, or composites, including indium tin oxide (ITO), ge ₂ sb ₂ te ₅ (GST), leather of the creature, hair of the creature, shells, various proteins, textile materials and elongated materials Pressurized plastic deformation patterning method comprising any one of

According to claim 1,
Before the pressure is applied on the target substrate and the first master substrate or before the pressure is applied on the target substrate and the first master substrate,
And heat-treating the contacted target substrate and the first master substrate or irradiating ultraviolet rays onto the contacted target substrate and the first master substrate.

According to claim 1,
The first master substrate is silicon, metal, non-metal, composite material, the target substrate is a plastic deformation patterning method comprising a metal.

According to claim 1,
The first master substrate comprises silicon, metal, non-metals, composites, the target substrate comprises a non-metal plastic deformation patterning method.

According to claim 1,
The first master substrate comprises a silicon, metal, non-metal, composite material, the target substrate comprises an alloy plastic deformation patterning method comprising an alloy.

According to claim 1,
The first master substrate is silicon, metal, non-metal, composite material, the target substrate is a plastic deformation patterning method of the pressure method comprising a composite material.

The method of claim 1,
Pressing plastic deformation patterning method comprising the shape of the first target pattern of the target substrate is controlled by changing the shape of the first master pattern of the first master substrate

The method of claim 1,
The first master pattern of the first master substrate may be selected from straight or curved lines, dots, meshes, holes, wavy shapes, triangles, rings, zigzags, or jogs. Has any one shape or a combination of two or more shapes,
The first master pattern of the first master substrate may include photolithography technology, block copolymer self-assembly, e-beam lithography, nanoimprint lithography (NIL), extreme ultraviolet (EUV) lithography, pattern Pressurized plastic deformation patterning method comprising the formation by transfer printing, molecular self-assembly, or laser patterning technology.

The method of claim 1,
The width of the first master pattern of the first master substrate is different from each other, the width of the first target pattern of the target substrate comprising a different plastic deformation patterning method.

The method of claim 13,
The width of the first master pattern of the first master substrate and the width of the first target pattern of the target substrate, pressurized plastic deformation patterning method comprising a nanometer, micrometer, centimeters, or meters.

The method of claim 1,
And performing heat treatment, abrasion resistant chemical treatment, or physical coating to modify at least surface properties of the first master substrate and the target substrate.

Preparing a target substrate including a metal;
Preparing a first master substrate including a first master pattern and having a hardness greater than or equal to the hardness of the target substrate;
A first target having a reverse phase of the first master pattern on the target substrate by contacting the target substrate with the first master substrate and applying a pressure of 49 kgf / mm 2 or more on the target substrate and the first master substrate; Forming a pattern;
Separating the target substrate and the first master substrate;
Preparing a second master substrate including a second master pattern and having a hardness greater than or equal to the hardness of the target substrate;
Improving hardness of the first target pattern; And
Contacting the target substrate on which the first target pattern with improved hardness is formed and the second master substrate including the second master pattern, applying pressure on the target substrate and the second master substrate, and applying the pressure on the target substrate. And forming a deformed second target pattern by overlapping a portion of the first target pattern with the second master pattern.

The method of claim 16,
The master substrate, the pressure type plastic deformation patterning method comprising silicon.