서브마이크론 사파이어 패터닝을 위한 UV-assisted 임프린트 리소그라피

Abstract

최근 반도체, 디스플레이, 조명 분야들의 기술이 진보함에 따라 광 효율을 높이고자 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중에 하나로 사파이어 기판에 Submicron 구조물을 제작하여 적용가능성을 확인 해 보았다. 비 전통적 방식 중에서 광학 리소그라피의 장 단점을 파악하고 여기에 imprint 방식의 장 단점을 파악하여 적절한 공정 조건을 적용함으로 인해 사파이어 기판에 submicron 패턴을 전사해 보았다. 광학 리소그라피에서는 없어서는 안될 마스크를 임프린트 리소그라피 공정에서는 생략하였고, 하드 몰드가 필요한 부분에 임프린트 리소그라피에 소프트 몰드 방식을 적용하여 비 평탄한 기판에 안정되게 패터닝을 할 수 있었다. 또한, 반복적인 사용이 가능하여 경제적으로나 생산 측면에서 유리한 공정조건을 확보 할 수 있었다. Submicron 미세구조 패턴의 안정적 형성에 적합하도록 기계적 강성(영률)확보를 위해 소프트몰드 레진에 고관능 올리고머를 도입하였고 반복 이형성을 제고하기 위해 몰드 표면에 AF Coating을 진행 하였다. AF Coating을 진행하면서 몰드의 수명 문제를 해결 할 수 있었고, 에칭 공정에서 에칭 비율을 유지하기 위해 SiO2 Layer 층을 첨가함으로써 에칭 비율을 조정 할 수 가 있었다. 이를 통해 사파이어 기판에 임프린트 리소그라피 공정을 적용하여 패터닝을 진행 해 본 결과 양호한 패턴 형성 가능성을 확인 하였다.