KR100358463B1 - 패턴이형성된피막을포함하는금속을직접부착시키는방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 산화물, 또는 기타 금속 함유 화합물의 패턴이 형성된 피막을 제조하는 포토레지스트를 사용하지 않는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 금속 착체의 무정형 피막을 기재에 도포하는 것을 포함한다. 표준 산업 기술을 사용하여 스핀 코팅시켜 피막을 간편하게 도포시킬 수 있다. 사용된 금속 착체는 광반응성을 띠며, 적절한 파장의 광의 존재하에 저온 화학 반응이 실시된다. 반응의 최종 생성물은 반응이 발생하는 대기에 따라 다르다. 금속 산화물 피막은 공기중에 제조될 수 있다. 패턴이 형성된 피막은 피막의 선택된 부위만을 광에 노광시켜 제조될 수 있다. 둘이상 재료의 패턴은 여러가지 대기내에서 광에 피막의 여러 부분을 노광시켜 동일한 피막으로부터 형성될 수 있다. 패턴이 형성된 피막은 대개 평면형이다. 대개 별도의 평면화 단계를 필요로 하지 않는다.

Description

패턴이 형성된 피막을 포함하는 금속을 직접 부착시키는 방법
Mantese et al.의 미국 특허 제 4,952,556호에는 초전도체 재료의 패턴 형성된 피막을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 기재상에 메탈로 유기 재료의 피막을 부착시키고, 전자 비임, 이온 비임 또는 레이저를 이용하여 피막에 패턴을 형성하는 것을 포함한다. 패턴 형성은 피막에 국부 가열 또는 에너지 축적에 의해 달성될 수 있으며, 이는 광화학 반응을 관여하지 않는다.
기재상에 각종 전기 특성을 갖는 재료의 패턴이 형성된 박막을 부착시켜 다양한 전자 장치가 제조될 수 있다. 이러한 장치를 제조하기 위한 통상의 기술은 적절한 기재, 예를 들면 결정질 실리콘 웨이퍼를 사용하여 이의 표면상에 다양한 전기적 특성을 지니는 재료를 부착시킨다. 이와 같은 통상의 기법은 일반적으로 많은 공정을 포함하기 때문에 많은 경비가 소요된다. 통상적으로 각각의 공정은 기재의 표면에 포토레지스트를 도포하고, 이 부위를 광, X선 또는 전자 비임에 노광시켜 포토레지스트의 소정 부위의 특성을 변화시키고, 포토레지스트의 노광 부분 또는 미노광 부분을 제거하여 그 아래에 있는 기재 부분을 노광시키며, 기재의 노광 부분에 화학 처리를 하거나 또는 재료를 부착시키고, 포토레지스트를 제거하는 것을 포함한다. 대부분의 종래 기술의 단점은 실질적으로 2 단계 마스크 공정에서 해상도가 저하될 수 있다는 점이다.
몇몇의 종래기술은 기재 상에 재료층을 부착시키고, 재료를 유지시키고자 하는 부위에 포토레지스트를 도포한 후, 재료를 유지시키지 않아도 되는 부위에서는 이 재료를 에칭으로 제거하는 것을 포함한다. 이러한 방법은 전술한 단점을 지니고 있으며, 상기 유지된 재료의 에지가 거칠거나 또는 언더커트(undercut)될 수 있는 단점을 지니고 있다. 이는 궁국적으로는 균열을 초래하여 상기 장치의 불량을 초래할 수 있다.
이들 방법의 또 다른 단점으로는 이들이 비평면형 표면을 형성하는 경향이 있다는 점이다. 이러한 방법에서, 재료는 기재 표면상에서 균일하게 부착되지 않는경우가 자주 발생한다. 일반적으로 평편한 표면을 얻고자할 경우에는 별도의 평면화 공정이 필요하게 된다.
대부분의 경우에 있어서, 전자 장치를 제조하거나 또는 접속시키기 위해서는 금속 피막을 반도체 재료에 도포하는 것이 필요하다. 종래 기술은 피막을 증발로도포시킨다. 증발은 피막이 도포되는 재료를 가열시킨다. 증발된 금속 및 그 하부의 재료사이의 계면에서 고온이 형성되어 금속 원자가 재료에 확산되거나 또는 그 반대의 경우가 발생하게 된다. 이로 인해서, 금속-반도체 계면상에서 혼합 금속 및 반도체층이 형성되어 장치의 성능을 방해할 수도 있다.
Fujitsu Ltd.에게 양도된 일본 특허 출원 제1004738호에는 기재상에 패턴 형성된 피막을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 기재상에 금속성 수지산염과 함께 광가교제를 부착시키는 것을 포함한다. 광가교제를 노광시키고, 현상시켜 패턴을 형성하고, 이를 소결에 의한 금속 와이어의 패턴으로 환원시킬 수 있다. 이러한 방법에는 금속 착체가 기재상에서 금속 함유 재료, 예를 들면 금속 산화물로 전환되는 광화학 반응을 개시하고 있지는 않다. 이는 고온의 소결 공정을 필요로 하는데, 이는 본 발명에 의한 방법에서는 필요치 않다.
Omura의 일본 특허 출원 제62263973호에는 패턴이 형성된 금속 박막을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 전자 비임을 사용하여 유기 금속 박막 부분을 분해하여 금속을 형성한다. 이 방법은 광화학 반응을 포함하고 있지는 않다.
Kestenbaum et al.의 미국 특허 제5,064,685호에는 금속의 패턴을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 기재에 금속 유기 잉크를 도포하는 것을 포함한다. 금속 유기 잉크를 레이저로 가열하고, 잉크를 열분해하여 부착된 금속 피막을 제거한다. 이 방법은 기재를 고온에 노광시키며, 금속 이외의 재료를 부착시키지는 않는다.
Bickley et al.의 문헌[Solid state photochemistry of (C8H12)Pt(N3)2as thin films on Si(lll) surfaces,J. Photochem. Photobiol. A : Chem.,67 (1992) 181-186] 및 Ho et al.의 문헌[Solid state photochemistry of (C2H4(Ph2P)2)M(N3)2(M=Ni, Pd, Pt) on Si(lll) surfaces,J. Photochem. Photobiol. A : Chem.,69 (1992) 229-235]에는 실리콘 기재 상에 부착된 특정 금속 착체가 광화학 반응을 일으키고, 그리하여 금속 착체와 결합된 리간드가 손실되는 것이 개시되어 있다. 생성된 금속 피막은 순도가 매우 낮다. 이들 문헌들은 금속 착체의 무정형 피막의 직접 패턴형성을 개시하고 있거나 시사하고 있지는 않다. 이들은 상기 금속 착체가 광화학 증착에 유용하다는 것을 시사하고 있다.
몇몇의 연구자들은 금속 패턴을 생성하기 위해 금속 함유 중합체 피막의 사진평판을 실험하였다. 이러한 방법은 일반적으로 광감성 중합체 피막에 패턴을 형성시키고, 피막의 일부 부분을 용제로 세척하여 제거한 후, 피막의 나머지 부분을 열분해로 금속 피막으로 환원시키는 것을 포함한다. 이러한 기술에 의해서는 순수한 금속 피막을 생성하기가 어렵다.
본 발명은 기재 상에서 금속 또는 금속 함유 화합물의 패턴이 형성된 피막을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 금속 산화물 및/또는 금속을 포함하는 패턴이 형성된 피막을 형성하는 특정 용도를 지닌다. 기타 용도의 예로는 포토레지스트에 의한 패턴 형성 대신에 세미-커스텀(semi-custom) 칩상의 부품의 상호접속 및 집적 회로의 패턴 형성 등이 있다. 본 발명의 방법은 특정 VLSI 장치의 제조에 사용할 수 있다.
도면은 본 발명의 특정 실시태양을 예시하는 것으로서 본 발명의 정신 또는 영역을 제한하는 것으로 간주해서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 대표적인 방법을 수행하는 단계를 개략적으로 설명하는 블록형 다이아그램이다.
도 2A 내지 2E는 도 1의 방법에 따라 기재상에 패턴이 형성된 피막의 생성시 중간 단계를 예시하는 개략적인 다이아그램이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 제1의 변형예를 나타내는 블록형 다이아그램이다.
바람직한 실시태양의 상세한 설명
본 발명은 기재 상에 피막을 포함하는 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 피막에는 패턴이 형성되며, 각종 물질을 포함하는 부위가 있다. 대부분의 종래의 방법과 달리, 본 발명의 방법은 제조하고자 하는 구조물에 포토레지스트 또는 유사한 재료를 도포 및 제거하는 단계를 포함하지 않는다.
본 발명의 방법은 금속 착체(41)의 무정형 피막(40)을 기재(44)에 도포한 후, 피막(40)의 소정 부분을 소정의 대기내에서 광화학 반응에 의해 피막(40)의 각부분을 상이한 금속 함유 재료로 선택적으로 전환시키는 것을 포함한다. 본 발명의 수행에 사용될 수 있는 금속 착체는 하기에 논의되어 있다.
기재(44)의 재료는 피막(40) 및 금속 착체(41)과 본 발명의 목적에 적합한 다양한 재료중의 하나가 될 수 있다. 기재(44)는 하기에 논의된 광화학 반응을 방해하지 않아야 하며, 피막(40)에 접착 가능하여야 한다. 제조하고자 하는 장치가 커다란 열 변화에 노출될 경우, 기재(44)는 부착시키고자 하는 재료의 팽창 계수에 적절히 일치하여야만 한다. 그러나, 본 발명은 고온의 공정 단계를 포함하지 않기 때문에, 종래 기술의 방법에서와 같이 기재의 팽창 계수가 부착시키고자 하는 재료의 팽창 계수와 일치되는 것은 그리 중요치 않다. 예를 들면, 기재(44)는 부식될 수 있거나 또는 산화물 코팅 또는 석영 슬라이드를 포함할 수 있는 클린 실리콘 웨이퍼 또는 칩이 될 수 있다.
도 1 및 도 2A 내지 도 2E는 패턴 형성된 피막을 제조하는 본 발명의 방법을 이용하는 것을 예시한다. 이러한 방법은 소정의 광반응성 금속 착체(41)의 무정형 피막(40)을 기재(44)에 도포하는 것으로 개시된다(단계 20). 피막(40)은 일반적으로 스핀 코팅에 의해 기재(44)에 용이하게 도포될 수 있으며, 통상적으로 두께가20 ㎚∼수 ㎛가 된다. 두께는 목적하는 최종 생성물에 따라 결정된다. 결합제로서 사용하기 위해 티타늄과 같은 재료의 박층을 부착시키고자 하는 경우, 피막(40)은 20∼50 ㎚ 범위내로 매우 얇아야 한다. 전도체를 약 0.5 ㎛ 두께로 부착시키고자 하는 경우, 피막(40)은 두께가 약 2∼5 ㎛ 범위내인 것이 가장 바람직하다. 유전 소재층을 생성하고자 하는 경우, 피막(40)은 두께가 상기 범위내인 것이 가장 바람직하다. 임의의 경우에 있어서, 피막(40)은 가능한 한 얇아서 소정의 목적을 이룰 수 있는 것이 가장 좋다. 반응 부산물을 박막(40) 외부로 확산시키는 것이 더 용이해 지며, 박막(40)을 광에 완전 노광시키는 것이 더 용이하다.
화학적으로 적합한 용매 중에 금속 착체(41) 용액 한 방울을 기재(44)에 놓고, 기재(44)를 회전시켜 스핀 코팅을 실시한다. 다른 예로는 용액중의 금속 착체(41) 한 방울을 스핀 기재상에 떨어뜨린다. 기재(44)상의 금속 착체(41)의 스핀 코팅은 통상적으로 종래의 기술에서의 포토레지스트 피막을 도포하는데 사용된 것과 동일한 장치를 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들면, 미국 텍사스주 가랜드 포레스트 레인 3713에 소재하는 Headway Reserch Inc.에서 시판하는 유형의 통상의 스핀 코팅 기계를 사용할 수 있다. 종래의 스핀 코팅 분야에서 공지된 바와 같이 기재의 스핀 속도, 용액의 점도 및 용액의 농도를 조절하여 피막(40)의 두께를 조절할 수 있다. 몇몇의 경우에 있어서, 용액의 공급 속도 또한 하나의 요인이 될 수 있다. 스핀 코팅은 실온에서 실시할 수 있다. 예를 들면, 금속 착체(41)이 Ni(CO)2(PPh3)2(이때, Ph는 페닐기를 나타냄)인 경우, 사용된 용매는 염화메틸렌이될 수 있다. 농도가 1.57×10-2M이며, 스핀 속도가 725 rpm인 용액을 사용하면, 두께가 약 90 ㎚(90 단층)인 피막이 형성된다. 스핀 피막이 완성된 후, 생성된 피막(40)을 건조시킨다.
그 후, 단계(22)에서, 제1마스크(48)를 피막(40)상에 정렬시키고 피막(40)을 제1대기(50)에 배치한다. 제1마스크(48)는 불투명 부위 및 투명 부위(58) 모두를 포함한다. 투명 부위(58)는 피막(40)을 상이한 재료로 전환시키고자 하는 부위(60)에 해당한다.
단계(24)에서, 피막(40)으로부터 이격된 마스크 부위(48)를 광원(54)으로부터의 광에 노광시킨다. 광원(54)은 금속 착체(41)에 의해 흡수되는 파장(특히 청색 또는 자외선 파장)의 광을 방출한다. 일반적으로, 단파장은 높은 패턴 해상도를 제공하기 때문에 단파장이 바람직하다. 마스크(48) 주위의 광원(54)으로부터 광을 회절시켜 상기 공정의 해상도는 일반적으로 제한하게 된다.
본 명세서에서 개시된 예의 경우, 광원(54)은 Xe 램프 또는 Hg 증기 램프, 예를 들면, 집광 렌즈 및 석영 광학 소자를 구비한 10 ㎝ 물 필터가 부착된 Oriel™ 하우징 중의 100 W 고압 Hg 증기 램프가 있다. 325 ㎚ 및/또는 416 ㎚에서 광을 방출하는 HeCd 레이저는 많은 금속 착체(41)과 관련된 광원으로서 사용하기에 유용한 특성을 갖는다.
광원(54)으로부터의 광은 제1의 마스크(48)내의 투명 부위(58)를 통과하여 피막(40)의 부위(60)를 조사한다. 피막(40)의 다른 부위(61)는 제1의 마스크(48)내의 그림자에 해당하여 조사되지 않는다.
피막(40)의 조사된 부위(60)내의 금속 착체(41)은 저온 광화학 반응에서 제1대기(50)내의 광 작용하에 반응하게 되어 기재(44)에 접착되는 새로운 제1재료(70)를 형성한다. 예를 들면, 제1대기는 공기가 될 수 있으며, 새로운 제1재료(70)는 금속 산화물이 될 수 있다. 조사되지 않은 부위(61)에서, 금속 착체(41)은 제1대기(50)와 반응하지 않는데, 이는 화학 반응에 필수적인 광이 존재하지 않기 때문이다.
광화학 반응을 완료하는데 소요되는 시간은 피막의 두께 및 가해진 광의 강도에 따라 다르다. 속도는 금속 착체에 따라 다르다. 노광 시간은 통상적으로 50 W Hg 증기 램프로부터의 광으로 2 분 내지 100 W Hg 증기 램프로부터의 광으로 수시간에 이르기까지 다양하다. 광원(54)으로부터의 광은 가능한 한 강해서 반응 자체를 방해하지 않으면서 반응을 촉진시켜야 한다. 사용된 광은 기재를 부적절하게 가열하는 정도로 강해서는 안 된다. 일반적으로 기재의 온도는 새로운 재료(70)의 어닐링 온도 이하의 온도로 유지시켜야만 한다. 온도는 금속 착체(41)이 열 분해되는 온도 이하로 유지되어야 한다. 대부분의 경우, 기재의 온도는 320℃를 초과하지 말아야 하거나 또는 다소 낮은 온도이어야 한다. 필요할 경우, 많은 유용한 새로운 재료(70)가 실온에서 부착될 수 있는 것이 본 발명의 특징이며, 이는 종래의 방법에서는 불가능하다.
화살표(26)로 나타낸 바와 같이, 상이한 대기 중에서 다른 마스크를 사용하여 단계(22 및 24)를 반복하여 피막(40)중의 기타의 다른 재료 부위를 형성할 수있다. 예를 들면, 도 2D 및 2E에 제시된 바와 같이, 피막(40)을 제2대기(74) 중에 배치하고, 제2마스크(76)를 피막(40)상에 정렬시킨다. 제2마스크(76)를 광원(54)으로부터의 광에 노광시킨다. 광은 제2마스크(76)내의 투명 부위(58)를 통과하며, 피막(40)의 부위(78)를 조사한다. 피막(40)의 조사된 부위(78)에서, 금속 착체(41)은 제2대기(74) 중의 광 작용하에 반응하게 되어 새로운 제2재료(80)를 형성한다. 피막(40)의 미노광 부위(79)내의 피막(40) 부분에는 아무런 영향이 없다. 도 2E에 제시된 바와 같이, 결과는 새로운 제1재료(70) 및 새로운 제2재료(80)의 부위를 포함하는 평면형 구조물이다.
본 발명에 의한 방법에 있어서, 도 3 에 제시된 바와 같이, 단계(24)후에 새로운 제1재료(70)는 안정하지만 금속 착체(41)은 불안정한 온도로 소정의 대기(단계(25))내에서 피막(40)을 가열한다. 금속 착체(41)을 포함하는 피막(40)의 부위는 고온에서 반응하여 여러 가지 재료를 형성한다. 재료(70)를 포함하는 피막(40)부위의 화학 조성은 가열에 의해 거의 영향을 받지 않거나 또는 가열에 의해 상이한 영향을 받는다. 그 결과, 부위(60) 및 부위(61)의 특성이 상이한 피막(40)을 얻는다.
일반적으로, 금속 착체(41)은 하기 화학식 1의 착체이다.
[화학식 1]
MnLm
상기 식에서, n은 1, 2,...이며, m 은 1, 2...이며, M은 금속 원자를 나타내며, L은 리간드를 나타낸다. 착체(41)로는 완전 무기, 유기금속 또는 금속 유기가 될 수 있다. M은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속(예, Ba), 전이 금속(예, Cr), 주족 금속(예, Al) 또는 악티늄족(예, U) 등이 있다. 일반적으로, 금속 착체(41)은 본 발명을 실시하는데 필수적인 특성을 갖도록 가능한 한 작아야 한다.
리간드(L)는 모두 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 리간드(L)는 착체(41)이 형성될 수 있으며, 1) 기재상에서 무정형 피막 내에 부착될 수 있으며, 2) 무정형 피막이 안정하거나 또는 적어도 준안정하며, 3) 소정 대기내의 소정 파장의 광을 흡수할 때, 피막은 광 유도된 화학 반응을 통해 각종 금속을 함유하는 재료로 변형될 수 있으며, 4) 광 유도된 화학 반응의 임의의 부산물은 통상적으로 피막으로부터 제거되기에 충분한 휘발성을 지녀야만 하는 특성을 지니도록 선택된다. 상기 처음 두 결과를 이루기 위해, 금속 착체(41)은 극성이 낮아야 하며, 분자간 힘이 낮아야만 한다. 일반적으로 유기기는 분자간 힘이 낮기 때문에, 이의 외부 말단에서의 유기기를 갖는 리간드는 처음 두 요건에 대해 만족스럽게 되는 경향이 있다.
본 발명 방법의 광화학 반응 단계가 수행되는 대기는 불활성 기체 대기, 공기, 반응성 성분 또는 화합물 함유 기체 또는 진공이 될 수 있다.
상기 제시된 바와 같이, 피막(40)은 무정형이어야 한다. 피막(40)이 결정질일 경우, 광화학 반응[예, 단계(24)에서의 반응]을 거친 후 피막의 외부로 리간드 또는 리간드의 일부가 확산되는 것이 힘들거나 또는 불가능하게 된다. 이로 인해서 본 방법은 매우 비효율적으로 만드는 것이다. 게다가, 결정질 재료의 경우, 본 방법의 해상도는 결정질 피막의 비균질성에 의해 제한된다.
금속 착체(41)이 결정질 상태로 전환하는 것을 방해하기 위해서는, 리간드(L)는 금속 착체(41)이 비대칭이 되도록 하는 것이 바람직하다. 리간드의 유기 부분의 크기 및 형태는 피막의 안정성을 최적으로 하며 소정의 피막 부착법에 의해 부착되는 피막의 두께를 조절하도록 선택할 수 있다. 그 자체가 2 이상의 입체이성체 형태를 갖는 리간드를 사용함으로써 금속 착체(41)은 비대칭이 될 수 있다. 예를 들면, L은 라세미 2-에틸헥사노에이트가 될 수 있다. 그리하여 생성된 금속 착체(41)은 여러 가지의 상이한 입체이성체 형태를 갖는다.
결정화도에 대한 무정형 피막의 안정성은 각각의 금속 원자에 결합된 여러 가지 리간드를 포함하는 금속 착체(41)의 피막을 제조함으로써 증가될 수 있다. 상기 금속 착체는 여러 가지 이성체 형태를 갖는다. 예를 들면, CH3HNCH2CH2NHCH3와 니켈(II) 염 및 KNCS의 반응으로 인해 하기를 포함하는 이성체 혼합물을 생성하게 된다.
Figure pct00001
상이한 이성체의 화학적 물성은 일반적으로 크게 상이하지는 않지만, 피막(40)중의 여러 가지 이성체의 존재로 인해서 피막(40) 중의 금속 착체(41)의 결정화도를 저하시키게 된다.
또한, 금속 착체(41)은 처리 조건하에서 급속히 동시에 분해되지 않는 면에서 안정해야만 한다. 소정의 금속(M) 착체의 안정성은 착체내의 금속의 산화 상태에 따라 결정된다. 예를 들면, Ni(0) 착체는 일반적으로 공기중에서 불안정하다. 결과적으로, Ni계 피막을 부착시키기 위한 방법은 대기 중에서의 처리 단계를 포함하며, Ni(0) 착체보다는 Ni(II) 착체를 포함하여야 한다.
최종 요건을 충족하기 위해, 1종 이상의 리간드는 반응성을 지녀야 하며, 착체가 광자 흡수에 의해 여기 상태가 될때 분해되는 결합에 의해 착체(41)에 결합된다. 반응성기는 자외선 광에 의해 개시되는 광화학 반응으로 착체로부터 분리되는 것이 바람직하다. 본 방법에서 광화학 단계를 효율적으로 수행하기 위해서는 반응성기가 절단되는 경우 생성된 중간 생성물은 불안정하고 소정의 새로운 재료(70) 및 휘발성 부산물로 동시에 전환되는 것이 바람직하다.
적절한 광화학 반응이 일어날 수 있는 몇몇의 메카니즘이 있다. 본 발명에 의해 수행될 수 있는 적절한 반응 메카니즘의 예로는 하기와 같다.
(a) 광자의 흡수에 의해, 금속 착체(41)이 리간드로부터 금속으로 전하 이동되는 여기 상태가 될 수 있다. 이러한 결합은 분해되며, 금속 착체(41)의 나머지 부분이 동시에 분해된다.
(b) 광자의 흡수에 의해, 금속 착체(41)이, 금속으로부터 리간드로 전하 이동되는 여기 상태가 될 수 있다. 이러한 결합은 분해되며, 금속 착체(41)의 나머지 부분은 동시에 분해된다.
(c) 광자의 흡수에 의해, 금속 착체(41)가 d-d 여기 상태가 될 수 있으며, 여기서, 금속 착체(41)중의 금속-리간드 결합이 불안정하다. 이러한 결합은 분해되며, 금속 착체(41)의 나머지 부분은 동시에 분해된다.
(d) 광자의 흡수에 의해, 금속 착체(41)가 분자내 전하 이동 여기 상태가 될 수 있으며, 여기서 금속 착체(41) 중의 금속-리간드 결합이 불안정하다. 이러한 결합은 분해되며, 금속 착체(41)의 나머지 부분은 동시에 분해된다.
(e) 광자의 흡수에 의해, 금속 착체(41)의 1종 이상의 리간드가 국부 리간드 여기 상태가 될 수 있다. 여기 상태에서는 여기된 리간드 및 금속 착체 사이의 결합이 불안정하다. 이러한 결합은 분해되며, 금속 착체(41)의 나머지 부분은 동시에 분해된다.
(f) 광자의 흡수에 의해, 금속 착체(41)가 분자내 전하 이동 여기 상태가 되어 금속 착체(41)의 1종 이상의 리간드가 불안정하게 되며, 분해된다. 리간드가 분해되고 난 후, 금속 착체(41)의 나머지 부분은 불안정하여 동시에 분해된다.
(g) 광자의 흡수에 의해, 금속 착체(41)의 1종 이상의 리간드는 국부 리간드 여기 상태가 되며, 여기된 리간드는 불안정하게 되며, 분해된다. 리간드가 분해되고 난 후, 금속 착체(41)의 나머지 부분은 불안정하여 동시에 분해된다.
(h) 광자의 흡수에 의해, 금속 착체(41)가 금속으로부터 리간드로 전하 이동 여기 상태가 되며, 금속 착체(41)의 1종 이상의 리간드가 불안정하여 분해된다. 리간드가 분해되고 난 후, 금속 착체(41)의 나머지 부분은 불안정하여 동시에 분해된다.
그러나, 광의의 의미에서 본 발명은 이와 같은 반응 메카니즘에 의해 한정되지 않는다.
리간드는 아세틸아세토네이트(치환 및 비치환 모두), 디알킬디티오카르바메이트, 카르복실레이트, 피리딘, 아민, 디아민, 아르신, 디아르신, 포스핀, 디포스핀, 아렌, 알콕시 리간드, 알킬 리간드 및 아릴 리간드로 구성된 군에서 상기 기준에 부합되는 리간드에서 선택된다.
광화학 반응 생성물이 동시에 열 분해되는 경향을 비롯한 소정의 광화학 특성을 향상시키기 위해서, 옥살라토, 할로겐, 수소, 히드록시, 시아노, 카르보닐, 니트로, 니트리토, 니트레이트, 니트로실, 에틸렌, 아세틸렌, 티오시아나토, 이소티오시아나토, 아쿠오, 아지드, 카르보나토, 아민 및 티오카르보닐의 1종 이상의 기로부터의 리간드가 단독으로 사용되거나 또는 상기 제시된 리간드와 함께 사용될 수 있다.
예를 들면, 패턴 형성된 Ni 피막을 제조하고자 할 경우, 하기 화학식 2의 금속 착체(41)을 출발 물질로 사용할 수 있다.
[화학식 2]
Ni(CH3(H)NC2H4N(H)CH3)2(X)2
상기 식에서, X는 NO2이다. 본 발명자들이 본 발명을 어떠한 특정 이론으로도 부당하게 제한시키려는 의도는 아니지만, 광화학 반응은 하기와 같이 진행되는 것으로 생각된다.
[반응식 1]
Ni(CH3(H)NC2H4N(H)CH3)2(X)2→
Ni(CH3(H)NC2H4N(H)CH3)2(X)＋NO2
[반응식 2]
Ni(CH3(H)NC2H4N(H)CH3)2(X)→Ni＋기체성 부산물
반응식(1)에서, 착체는 Ni-NO2결합을 분해하기에 적절한 에너지를 갖는 광의 광자를 흡수하여 열에 대해 불안정한 반응성 라디칼이 형성된다. 반응식(2)에서, 라디칼은 니켈 금속으로 급속히 분해되거나 또는 공기의 존재하에 산화니켈로 분해된다. 분리된 리간드는 확산된다.
아지드기는 특히 많은 금속을 사용한 광화학 반응 개시를 촉진시키기 위한 리간드로서 매우 유용하다. 에틸렌, 아세틸렌 및 아쿠오(H2O) 리간드는 일반적으로 광화학 반응 생성물을 열에 대해 불안정하게 하는데 유용한데, 이는 이들 기가 대부분의 금속에 강하게 결합되지 않기 때문이다.
본 발명자들은 금속 피막을 직접 부착시키는데 사용할 수 있는 방법을 발견했다. 고 품질의 금속 피막을 생성시키기 위해서는 이러한 방법에 의해 패턴이 형성된 금속 산화물을 생성하고, 수소 기체와 같은 적절한 제제를 사용한 반응에 의해 금속 산화물을 금속으로 전환시키는 것이 바람직하다. 이러한 접근법은 매우 안정한 산화물(Al2O3는 매우 안정함)을 포함하는 알루미늄과 같은 금속 피막을 부착시키는데 사용할 수 없다. 알루미늄 피막은 전술한 바와 같이 직접 부착될 수 있다.
직접 부착된 금속 피막은 특성이 비교적 불량한 경향이 있는데, 이는 금속이 광에 대해 불투명하기 때문이다. 피막(40)의 표면상에 형성된 금속은 피막(40)의 더 깊은 부분에 광이 도달하는 것을 방해하는 경향을 갖는다. 또한, 금속 피막은 피막(40)의 외부로 기체성 반응 생성물이 확산되는 것을 방해하는 경향을 갖는다. 직접 부착된 금속 피막은 저항기로서 유용하며, 높은 전도도가 요구되는 경우, 어닐링에 대해 더 우수한 전도체로 될 수 있다. 예를 들면, 전도체가 구리인 경우, 어닐링을 1/2 시간 동안 300℃에서 수행할 수 있다. 일반적으로, 어닐링 피막을 얻고자 할 경우, 본 발명에 의해 제조된 피막을 소정의 금속 재료에 대해 일반적으로 허용되는 어닐링 온도 범위내의 하한의 온도에서 어닐링시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 리간드(L)는 금속 착체(41)이 작은 규모가 될 수 있을 정도이어야 한다. 일반적으로, 새로운 재료가 금속, 금속 산화물, 또는 금속 황화물인 경우에, 리간드는 약 C26이상의 유기기를 포함하지 않아야 한다. 리간드가 어떠한 페닐기도 전혀 포함하지 않을 경우에, 리간드는 각각 C12이하인 것이 바람직하다.
금속 착체(41)을 기재(44)에 스핀 코팅으로 부착시키는 것이 바람직하기 때문에, 금속 착체(41)은 스핀 코팅에 사용하는데 적당한 용매중에 용해되고, 그와 같은 용매에 대하여 안정한 것이 바람직하다. 이와 같은 많은 용매들은 공지되어있다, 그 예로서는 염화메틸렌, 아세톤 및 톨루엔 등을 들 수 있다.
본 발명은 기재상에 금속 함유 재료의 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 방법은 기재 표면상에 금속 착체의 무정형 피막을 부착시키고, 소정의 대기 내에 피막을 배치하며, 상기 피막의 소정 부위를 전자기 방사, 바람직하게는 자외선 광 또는 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임에 노광시켜 소정 부위내의 금속 착체가 광화학 반응을 일으키게 하는 단계를 포함한다. 금속 착체를 소정의 여기 상태로 만들 수 있거나 또는 광화학 반응을 개시시키고자 할 경우, 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임을 사용하여 본 발명을 실시할 수 있다. 이러한 반응은 소정 부위내의 금속 착체를 기재에 부착된 새로운 금속 함유 재료로 전환시킨다. 노광시키는 동안, 기재의 온도는 금속 착체가 분해되는 온도 이하로 유지한다.
본 발명의 실시태양에 있어서, 소정의 대기는 산소를 포함하며, 새로운 금속 함유 재료는 금속 산화물이 된다. 산소를 포함하는 대기는 공기인 것이 바람직하다. 기타의 실시태양에 있어서, 피막의 소정 부위를 전자기 방사 또는 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임에 노광시킨 후, 기재로부터 잔류 금속 착체를 제거한다. 본 발명의 다른 실시태양에 있어서, 본 발명에 의해 생성된 금속 산화물을 적절한 대기중에서 적절한 화학물질과 반응시켜 금속 산화물을 기재 상에 부착된 금속으로 환원시킨다.
본 발명의 바람직한 방법은 피막의 소정 부위를 전자기 방사, 또는 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임에 노광시키는 단계를 통해서 새로운 재료의 국부 온도를 새로운 금속 함유 재료의 어닐링 온도 이하로 유지시키는 것이다.
소정 부위를 노광시키는 단계는 기재상에 마스크를 정렬시키고, 기재로부터 제거될 마스크의 표면을 전자기 방사, 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임으로 조사시켜 실시되는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징은 2 종의 상이한 재료에 패턴을 부착하는 방법을 제공하는것이다. 본 발명의 특징은 기재의 표면상에 금속 착체의 무정형 피막을 부착시키고, 소정의 제1대기내에 피막을 배치하고, 상기 피막의 소정의 제1부위를 전자기 방사, 바람직하게는 자외선 광에 노광시켜 상기 소정의 제1부위내의 금속 착체의 광화학 반응을 일으키게 하는 단계를 포함한다. 이 반응은 상기 소정의 제1부위내의 금속 착체를 기재에 부착된 새로운 제1의 금속 함유 재료로 변형시킨다. 그후, 소정의 제2대기내에 상기 피막을 배치하고, 상기 피막의 소정의 제2부위를 전자기 방사에 노광시켜 소정의 제2부위 내의 상기 금속 착체의 광화학 반응을 일으킨다. 상기 반응은 소정의 제2부위 내의 금속 착체를 상기 기재에 부착된 제2의 금속 함유 재료 및 휘발성 성분으로 변형시킨다. 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임을 제1노광 단계 또는 제2노광 단계 또는 양자의 노광 단계에 사용할 수 있다. 소정의 제1부위가 소정의 제2부위에 이웃할 경우, 제1금속 함유 재료 및 제2금속 함유 재료는 기재상에서 평면 구조물을 형성한다.
바람직한 실시태양에 있어서, 상기 피막의 소정의 제1부위 및 소정의 제2부위를 전자기 방사에 노광시키는 단계는 상기 기재상에 제1마스크 및 제2마스크를 정렬시키고, 상기 기재로부터 이격되어 있는 마스크의 표면을 전자기 방사, 바람직하게는 자외선 방사, 또는 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임으로 조사시키는 것을 포함한다.
금속 착체는 1종 이상의 리간드에 결합된 1종 이상의 금속 원자를 포함한다. 바람직한 실시태양에 있어서, 1종 이상의 리간드는 화학 결합에 의해 금속 착체에 결합되며, 이 화학 결합은 전자기 방사 흡광에 의해 분해된다. 착체는 리간드가 제거될 경우, 열에 대해 불안정하게 된다. 본 발명의 한 특징으로서, 1종 이상의 리간드는 아지드기를 포함한다. 리간드는 아세틸아세토네이트(치환 및 비치환 모두), 디알킬디티오카르바메이트, 카르복실레이트, 피리딘, 아민, 디아민, 아르신, 디아르센, 포스핀, 디포스펜, 아렌, 알콕시 리간드, 알킬 리간드 및 아릴 리간드로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 금속, 금속 산화물 및 금속 황화물을 부착시키기 위해서는 리간드가 작고, C26이상의 임의의 유기기를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 리간드가 페닐기를 포함하지 않을 경우, 리간드는 C12이상의 임의의 유기기를 포함하지 않는 것이 가장 바람직하다.
실시예 1
두께가 2 ㎛ 인 Cu2(O2CR)4·2H2O (이때, R= (CH2)4CH3임)의 무정형 피막을 스핀 코팅에 의해 실리콘 웨이퍼상에 부착시켰다. 공기 대기 중에서 20℃의 온도하에, 피막의 일부분을 파장 254 ㎚의 광에 노광시켰다. 피막의 노광 부분은 Cu2O로 전환되었다. Cu2O 피막을 수소 대기에 300℃의 온도 하에 30 분 동안 노광시킴으로써 구리 금속 피막으로 전환시킬 수도 있다. 생성된 구리 금속 피막은 체저항을 갖는다.
하기 표 1 에 제시된 금속 착체의 무정형 피막을 사용하여 본 발명에 따라서 표 1에 제시된 바와 같은 산화물을 형성하였다. 변수 x 및 y로 나타낸 바와 같이, 이들 산화물 일부의 화학양론은 광화학 반응이 일어날 때 피막을 둘러싸는 대기중의 산소의 양을 변화시킴으로써 조절된다. 적절한 마스크를 사용하여, 폭이 0.5 ㎛ 인 금속 산화물 피막의 라인 패턴을 전술한 바와 같이 실리콘 기재에 부착시켰다.
[표 1]
Figure pct00002
광화학 반응의 화학 메카니즘은 출발 금속 착체에 따라서 달라진다. 출발 금속 착체가 Cr(CO)4(CH3CH2)2N(C2H4)NH2인 경우에, 전자기 방사에 의해 금속착체가 d-d 여기 상태가 되어 착체내의 금속-리간드 결합 중 1종 이상이 불안정하게 될 수 있는 것으로 생각된다.
실시예 2
실시예 1에 기재한 바와 같은 Cu2(O2CR)4·2H2O (이때, R=(CH2)4CH3임)의 무정형 피막을 수소 대기 중에 두었다. 이어서 피막의 일부분을 파장 254 ㎚인 광에 노광시켰다. 피막의 노광 부분은 구리 금속으로 전환되었다. 얻은 구리 금속 피막을수소 가스 대기 중에서 200℃하에 4 시간 동안 어니일링 처리한 후에, 피막은 전도도가 1.8±0.25 μΩ㎝이었다. 전술한 일반적인 사항을 한정시키려는 것은 아니지만, 광의 흡수에 의해 금속 착체가 리간드로부터 금속으로의 전하 이동 여기 상태가 되며, 금속-리간드 결합은 불안정해진다.
실시예 3
금속 착체 Ni(PEt3)2(NO2)2의 0.1 ㎛ 두께의 피막을 스핀 코팅에 의해서 실리콘 기재상에 부착시켰다. 피막의 일부분을 진공 중에서 24 시간 동안 336 ㎚의 혼합물의 무정형 피막을 광에 노광시켰다. 기재 온도는 실온(약 24℃)으로 유지시켰다. 피막의 노광 부분은 Ni 금속으로 전환되었다.
실시예 4
본 발명의 방법을 사용하여 다양한 금속을 함유하는 재료의 피막을 제조하였다. 예를 들면, 금속 착체 전구체의 화학양론적인 혼합물, 즉, Cu2(O2CR)4·2H2O; Ba(O2CR)2; 및 Y(O2CR)3(여기서, R=C(C2H5)H(CH2)3CH3임)을 출발물질로 사용하여 YBa2Cu3Ox피막을 제조할 수 있다. 실시예 1에서 전술한 바와 같이 본 발명의 방법을 실시하였다. 이러한 방법을 무산소 대기 중에서 실시함으로써 금속합금을 제조할 수 있다.
실시예 5
본 발명의 방법을 사용하여 무정형 피막을 제조할 수 있다. 예를 들면,Cr(CO)4(H2NCH2CH2N(CH2CH3)2) 및 Ni(PEt3)2(NO2)2(Et= CH2CH3)의 혼합물의 무정형 피막을 기재에 부착시켰다. 254 ㎚ 광을 사용하여 공기 대기 중에서 광분해하였을 때, 피막의 노광 부분은 화학양론 Cr2O3·NiO 의 무정형 재료로 전환되었다.
실시예 6
본 발명의 방법은 금속 및 금속 산화물 피막을 제조하는 것으로 제한되지 않는다. 적당한 리간드를 선택하며, 분자 재료의 패턴도 부착시킬 수 있다. 이와 같은 재료의 일부는 비선형 광학 소자 또는 유전성 피막으로서의 용도를 갖는다. 본 발명의 방법을 분자 재료를 제조하는데 사용하면, 중합체의 광화학 반응에 의해 생성되는 불순한 최종 생성물과는 달리, 최종 생성물로서 순수한 화학물질이 생성된다. 예를 들면, 당해 착체를 1,000 rpm에서 회전하는 실리콘 기재에 염화메틸렌 중의 착체 용액을 스핀 코팅하여 금속 착물 Ni(CH3(H)NC2H4N(H)CH3)2(NCS)2의 피막을 부착하였다. 피막의 일부분을 집광 광학 소자가 구비된 Oriel 하우징내의 100 W Hg 증기 램프로부터 방출된 자외선광에 노광시키고 석영 광학 소자가 구비된 10 cm 물 필터를 통해 여과하였다. 피막이 노광 부분에 광화학 반응이 발생하여 분자 착체: [Ni(CH3(H)NC2H4N(H)CH3)2(NCS)][NCS] 를 형성하였다. 그 반응은 하기 반응식 3과 같이 NCS 리간드가 분해되므로써 진행되는 것으로 생각된다.
[반응식 3]
트랜스-Ni(CH3(H)NC2H4N(H)CH3)2(NCS)2→
Ni(CH3(H)NC2H4N(H)CH3)2(NCS)++ NCS-
형성된 분자 착체은, 초기 금속 착체 내의 리간드의 1종 이상의 지점이 분해 가능한 경우에는, 초기 금속 착체 피막을 조사하는데 사용된 광의 진동수에 따라 달라질 수 있다.
당업자라면, 전술한 바와 같은 본원 발명의 개시 내용에 비추어, 본 발명의 기술사상과 보호범위를 벗어나지 않는 본 발명의 많은 수정예 및 변형예를 실시할 수 있을 것이다. 예를 들면, 전술한 방법은 패턴이 형성되는 피막의 일부로부터 광을 차단하기 위해 불투명한 마스크를 사용할 수 있다. 패턴이 형성되는 피막의 일부분을 선택적으로 조사하면서 조사되지 않은 다른 영역들을 남겨두는 방법도 본 발명의 범위내에 포함된다. 이와 같은 방법의 예로는 직접 레이저 기록, 접촉 마스킹 및 투영 프린팅을 들 수 있다.
전술한 바와 같은 방법은 본 발명을 실시함에 있어서, 금속 착체의 피막을 부착시키기 위해 스핀 코팅을 사용하였다. 통상의 시판되는 스핀 코팅 기계를 사용하므로써 적당한 피막을 형성시킬 수 있는 능력이 중요하며, 본 발명의 상업적인 가치를 증대시키게 된다. 그러나, 금속 착체의 피막을 부착시키는 기타의 방법도 본 발명의 광의의 범위내에 포함된다. 이와 같은 방법으로는 침지 코팅, 분무, 및 기재상에 금속 착체의 무정형 피막을 부착시키기 위한 기타의 방법을 들 수 있다.
이상에서는 금속 또는 금속 함유 재료를 산출하는 금속 착체에서의 광화학반응을 개시하는데 광을 사용하는 방법을 개시하였다. 필요한 방사의 주파수는 주로 당해 금속 착체에 따라 결정된다. 적당한 금속 착체와 함께 가시선, 적외선 및 자외선을 사용하여 본 발명을 실시할 수 있다. 기타의 개시제, 예컨대 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임은도 소정의 여기 상태를 만들 수 있는 한(즉, 소정의 광화학 반응 경로에 의해 금속 착물(41)이 분해될 수 있는 에너지 상태로 금속 착물(41)을 생성하는 한), 본 발명을 실시하는데 사용할 수 있다.
본 발명의 방법은 다양한 방식으로 종래 기술의 기법과 병행할 수 있다. 예를 들면 금속 착체(41)의 피막은 본 발명에 따라서 기재상에 부착시킨 후에, 피막의 제1부분은 종래 기술의 방법에 따라서 촛점을 맞춘 이온 또는 전자 비임에 노광시킴으로써 새로운 제1재료, 예를 들면 금속으로 전환시킬 수 있다. 이어서, 새로운 제1재료 부분에 인접한 피막 부분을 본 발명의 방법에 의해서 전술한 바와 같이 제2의 새로운 재료로 전환시킬 수 있다. 생성한 구조물은 평면상이며, 전자 비임의 고 해상도를 이용하여 새로운 제1재료의 부위와 정확한 경계를 이룬다.
이상에 개시한 내용에 비추어, 당업자라면 본 발명의 기술사상과 보호범위를 벗어나지 않는 많은 수정예 및 변형예를 실시할 수 있을 것이다. 이와 같은 개조예 및 변경예의 몇 가지를 이상에서 논의하였다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구의 범위에 의하여 정하여지는 것으로 해석하여야 한다.

Claims (27)

  1. (a) 기재 표면상에 금속 착체의 무정형 피막을 부착시키는 단계,
    (b) 소정 대기 중에 피막을 배치하는 단계,
    (c) 금속 착체를 소정의 여기 상태로 만들 수 있는 전자기 방사 또는 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임에 피막의 소정 부위를 노광시켜 소정 부위내의 금속 착체의 광화학 반응을 일으키고, 이러한 반응으로 소정 부위내의 금속 착체를 상기 기재에 부착된 새로운 금속 함유 재료로 변형시키는 단계를 포함하며,
    노광시키는 동안 기재의 온도는 금속 착체가 분해되는 온도 이하로 유지시키는 것을 특징으로 하는 기재 상에 금속 함유 재료의 패턴을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정 대기는 산소를 포함하며, 상기 새로운 금속 함유 재료는 금속 산화물인 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 소정 대기는 공기인 것인 방법.
  4. 제2항에 있어서, 피막의 소정 부위를 전자기 방사 또는 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임에 노광시키는 단계 이후에 잔류하는 금속 착체를 기재로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 적절한 대기 중에서 금속 산화물을 적절한 화학물질과 반응시켜 상기 금속 산화물을 기재에 부착된 금속으로 환원시키는 것을 더 포함하는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 새로운 금속 함유 재료의 국부 온도는, 피막의 소정 부위를 전자기 방사 또는 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임에 노광시키는 단계동안 새로운 금속 함유 재료의 어닐링 온도 이하로 유지되는 것인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 국부 온도는 320℃ 이하로 유지되는 것인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 피막의 소정 부위를 노광시키는 단계는 상기 기재상에 마스크를 정렬시키고, 상기 기재로부터 이격되어 있는 마스크의 표면을 전자기 방사 또는 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임으로 조사시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전자기 방사는 자외선 방사를 포함하는 것인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 금속 착체는 1종 이상의 리간드에 결합된 1종 이상의 금속 원자를 포함하고, 상기 1종 이상의 리간드 중 1종 이상은 전자기 방사 흡수로 인해서 분해되는 화학 결합에 의해 상기 금속 착체에 결합되고, 이때 착체는 1종이상의 리간드가 제거되는 경우 열에 대해 불안정하게 되는 것인 것인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 1종 이상의 리간드는 아지드기를 포함하는 것인 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 리간드는 치환된 아세틸아세토네이트, 비치환된 아세틸아세토네이트, 디알킬디티오카르바메이트, 카르복실레이트, 피리딘, 아민, 디아민, 아르신, 디아르신, 포스핀, 디포스핀, 아렌, 알콕시 리간드, 알킬 리간드 및 아릴 리간드로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 리간드는 C26이상을 포함하는 어떠한 유기기도 포함하지 않으며, 바람직하게는 C12이상을 포함하는 어떠한 유기기도 포함하지 않는 것인 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 1종 이상의 리간드는 (O2CR)을 포함하며, C12이상 포함하지 않고, 상기 (O2CR) 리간드는 바람직하게는 (O2C-(CH2)4-CH3)인 것인 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 금속 착체는 1종 이상의 리간드를 포함하며, 1종 이상의 리간드는 옥살라토, 할로겐, 수소, 히드록시, 시아노, 카르보닐, 니트로, 니트리토, 니트레이트, 니트로실, 에틸렌, 아세틸렌, 티오시아나토, 이소티오시아나토, 아쿠오, 아지드, 카르보나토, 아민 및 티오카르보닐로 구성된 군에서 선택되는 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 전자기 방사의 흡수에 의해 금속 착체가, 리간드에서 금속으로 또는 금속에서 리간드로 전하 이동 여기 상태가 되며, 여기서 금속 착체내 금속-리간드 결합이 불안정한 것인 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 전자기 방사의 흡수에 의해, 상기 금속 착체가 d-d 여기 상태 또는 분자내 여기 상태가 되어 금속 착체내의 금속-리간드 결합이 불안정하게 되는 것인 방법.
  18. 제10항에 있어서, 상기 전자기 방사의 흡수에 의해, 상기 금속 착체가 분자내 전하 이동 여기 상태가 되어 금속 착체내중의 금속-리간드 결합이 불안정하게 되는 것인 방법.
  19. 제10항에 있어서, 상기 전자기 방사의 흡수에 의해, 1종 이상의 리간드가 국부 리간드 여기 상태가 되며, 이때 상기 여기된 리간드와 금속 착체 사이의 결합이 불안정하게 되는 것인 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 전자기 방사의 흡수에 의해, 상기 금속 착체가 분자내 전하 이동 여기 상태가 되어 1종 이상의 리간드가 불안정하여 분해되는 것인 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 전자기 방사의 흡수에 의해, 상기 1종 이상의 리간드는 국부 리간드 여기 상태가 되며, 이때, 상기 여기된 리간드는 불안정하여 분해되는 것인 방법.
  22. 제1항에 있어서, 상기 전자기 방사의 흡수에 의해 상기 금속 착체가 금속에서 리간드로 또는 리간드에서 금속으로 전하 이동 여기 상태가 되어 상기 1종 이상의 리간드가 불안정하여 분해되는 것인 방법.
  23. 제1항에 있어서, 상기 금속 착체는 2 이상의 이성체 형태이며, 상기 무정형 피막은 금속 착체의 2 이상의 이성체 형태의 혼합물을 포함하는 것인 방법.
  24. (a) 기재 표면상에 금속 착체의 무정형 피막을 부착시키는 단계,
    (b) 제1대기내에 피막을 배치하는 단계,
    (c) 금속 착체를 소정의 여기 상태로 만들 수 있는 전자기 방사, 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임에 피막의 소정의 제1부위를 노광시켜 상기 소정 부위내의 상기 금속 착체가 광화학 반응을 일으키고, 이 반응으로 상기 소정 부위내의 금속 착체를 상기 기재에 부착된 새로운 제1금속 함유 재료로 변형시키는 단계,
    (d) 소정의 제2대기내에 상기 피막을 배치하는 단계,
    (e) 금속 착체를 소정의 여기 상태로 만들 수 있는 전자기 방사, 전자 비임, 이온 비임 또는 원자 비임에 피막의 소정의 제2부위를 노광시켜 상기 제2부위 내의 상기 금속 착체의 광화학 반응을 일으키고, 이 반응으로 상기제2부위내의 금속 착체를 상기 기재에 부착된 새로운 제2금속 함유 재료로 변형시키는 단계를 포함하고,
    노광시키는 동안 기재의 온도를, 상기 금속 착체가 분해되는 온도 이하로 유지시키는 것을 특징으로 하는 기재상에 금속 함유 재료의 패턴을 제조하는 것인 방법.
  25. 제24항에 있어서, 소정의 제1부위는 소정의 제2부위와 이웃하며, 상기 제1 금속 함유 재료 및 제2금속 함유 재료가 기재 상에 평면 구조물을 형성하는 것인 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 피막의 소정의 제1부위 및 소정의 제2부위를 전자기 방사, 바람직하게는 자와선 광에 노광시키는 단계는 각각 상기 기재 상에 제1의 마스크 및 제2의 마스크를 정렬시키고, 상기 기재로부터 떨어져 있는 마스크의 표면을 전자기 방사로 조사시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 제1대기는 산소를 포함하며, 상기 제1금속 함유 재료는 금속 산화물인 것인 방법.
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