KR100492339B1 - 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질 및 그 형성방법 - Google Patents

마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질 및 그 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질 및 그 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정을 응용하여 기판상에 일정한 패턴을 갖는 페로브스카이트 박막을 형성하는 방법을 제공함으로써 반도체 제조공정시 패턴된 유전체 박막으로 사용가능함은 물론, 마이크로 반응기 및 초소형 동력장치에 적용 및 응용될 수 있는 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질 및 그 형성방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명에 따른 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질 의 형성방법은 기판 위에 금속층 패턴을 형성하고, 금속층 패턴이 형성된 기판 위에 겔 상태의 페로브스카이트 물질을 도포하여 에이징 및 하소를 한 후, 상기 금속층 및 금속층 상부의 페로브스카이트 물질을 식각제에 의하여 식각하도록 되어 있는 것에 그 특징이 있다.

Description

마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질 및 그 형성방법 {Micro scale patterned Perovskite nano particulate catalyst and the patterning method thereof }
본 발명은 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질 및 그 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정을 응용하여 기판상에 일정한 패턴을 갖는 페로브스카이트 박막을 형성하는 방법을 제공함으로써 반도체 제조공정시 패턴된 유전체 박막으로 사용가능함은 물론, 촉매의 표면적을 크게하여 효율적으로 마이크로 반응기 및 초소형 동력장치에 적용 및 응용될 수 있는 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질 및 그 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자연광(自然鑛)으로 얻어지는 CaTiO3와 같은 구조를 갖는 ABO3조성의 산화물을 페로브스카이트형 산화물 또는 단순히 페로브스카이트(Perovskite)라고 하는데, 그 구조와 전기적, 자기적, 광학적 성질들은 많은 연구에 힘입어 비교적 잘 알려져 있다. 상기 조성 중 A는 이온반경이 큰 희토류금속, 알칼리 금속, 알칼리토금속 또는 Pb2+, Cd2+, Bi3+ 등의 이온으로 12개의 격자산소로 둘러 싸여 있는 곳(dodecahedral site)에 위치하며 직접적인 촉매작용을 하지는 않는 것으로 알려져 있다. 한편, B는 이온반경이 작은 전이금속이온으로서 6개의 격자산소에 싸여 있는 곳(octahedral site)에 위치하고 촉매작용에 직접적인 관계가 있다고 알려져 있다.
A 및 B이온의 산화수의 합이 6이면 아무런 결함도 없는 이상적인 페로브스카이트구조가 이루어지지만, A 또는 B의 일부가 다른 이온 A' 또는 B'으로 치환(doping; AxA'1-xBO3 또는 ABxB'1-xO3 , 0.5≤x≤1)되어도 페로브스카이트 구조는 유지될 수 있다. 치환되는 이온의 산화수가 서로 다를 때에는 다른 양이온의 산화수가 일부 변하여 평균산화수의 합이 6이 되던가, 아니면 A점 양이온의 수가 부족한 상태로 페로브스카이트 구조를 이룰 수도 있고(양이온결함), 또는 산소의 수가 3보다 작은 상태로 페로브스카이트 구조를 이룰 수도 있다(격자산소결함).
페로브스카이트는 강유전체(强誘電體)이자 투명유전체(透明誘電體)로써 반도체 제조 공정에서 사용되기도 하며, 산화환원 반응의 촉매로서 마이크로 반응기(microreactors)로 응용되거나 MEMS(Micro Electric Mechanical System) 기술에서의 초소형 동력장치에 응용되기도 한다.
마이크로반응기는 유리기판이나 실리콘웨이퍼(Si Wafer) 위에 히터, 촉매, 반응기 등 각종 미세장치가 서로 연결된 구조를 갖고 있어 그 내부에서 화학반응을 일으키는 것으로서, 크기가 작아지면 부피에 비해 표면적이 넓어져서 반응속도가 빨라지므로 큰 규모에서는 어려운 화학반응이 쉽게 일어난다. 따라서, 손톱만한 작은 칩(chip) 위에서 일어나는 화학반응을 통해 미세량에 대한 실험 및 제품생산이 가능해지며, 안전하고 효과적인 반응수단으로 응용될 수 있다.
한편, MEMS는 극미세 전자기계 시스템이라고도 하는데, 반도체를 만드는 공정과 비슷하게 눈으로 보이지 않은 아주 작은 단계(수nm ~ 수㎛)에서 전기소자적인 작용과 기계적인 작용을 동시에 하게 만든 극초소형 시스템을 뜻한다. 이 작은 시스템안에 감지센서, 이동기계 및 전자회로가 포함되어 있어 수많은 응용에 이용된다. 이와 같은 극미세 전자기계 시스템은 마이크로 반응 시스템 내부의 산화환원반응으로부터 극미세 전자기계의 동력원을 얻을 수 있으며, 상기 산화환원반응을 보다 효율적으로 일으키기 위하여 마이크로 반응 시스템 내에는 페로브스카이트나 금속 등의 산화환원 촉매가 사용되고 있다.
그러나, 종래의 마이크로 반응 시스템의 산화환원 촉매로는 공정의 특성상 금속 박막 촉매를 주로 사용하여왔으며, 페로브스카이트 박막 촉매를 사용하더라도 졸-겔법에 의하여 단순히 일정한 두께로 기판 상에 도포하여 사용하고 있었다.
졸-겔법은 전구체(前驅體; precursor)로 생성된 금속(A, A', B, B')의 질산화물(nitrate)을 증류수, 에탄올, 아세틸아세톤(acetylaceton), 아세테이트 산(acetate acid), 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 등에 용해시킨 후 폴리아크릴산 수용액과 혼합하여 졸(sol) 또는 겔(gel)상태로 만들고 상기 졸 또는 겔상태의 페로브스카이트를 기판에 도포하여 건조시키는 방법이다.
마이크로 반응기 또는 MEMS와 같은 극미세 시스템에 있어서는 그 표면적이 매우 중요한 인자로 작용하게 되는데, 상기과 같이 졸-겔법으로 제조된 페로브스카이트 박막 촉매는 기판상에 일정한 두께로 균일하게 도포되어 있어 부피에 비해 표면적이 작으므로 효율이 낮은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 페로브스카이트 박막 촉매의 응용범위를 더욱 넓히기 위한 것으로, 기존의 반도체 제조 공정과 호환가능한 공정으로 나노 입자상의 촉매 물질인 페로브스카이트를 원하는 형태와 두께로 패터닝하여 유리 및 실리콘 등의 기판상에 부착함으로써 반도체 제조공정에 직접 적용됨은 물론, 페로브스카이트 물질의 표면적을 넓혀 촉매작용을 효율적으로 일으킴으로써 마이크로 반응 시스템의 활용성을 넓힐 수 있도록하는 데에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법은 기판 위에 금속층 패턴을 형성하고, 금속층 패턴이 형성된 기판 위에 겔(gel) 상태의 페로브스카이트 물질을 도포하여 에이징(時效; aging) 및 하소(; calcination)를 한 후, 상기 금속층 및 금속층 상부의 페로브스카이트 물질을 식각제(蝕刻劑; echant)에 의하여 식각(etching)하도록 되어 있는 것에 그 특징이 있다.
본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의해 상술하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법은 도 1에 도시한 바와 같이 기판(1) 위에 금속층(3) 패턴을 형성하고, 금속층(3) 패턴이 형성된 기판(1) 위에 겔(gel) 상태의 페로브스카이트(2) 물질을 도포하여 에이징(時效; aging) 및 하소(; calcination)를 한 후, 상기 금속층(3) 및 금속층(3) 상부의 페로브스카이트(3) 물질을 식각제(蝕刻劑; echant)에 의하여 식각(etching)하는 것으로 구성되어 있다.
<금속층 패턴이 형성된 기판의 제조>
상기 금속층(3) 패턴이 형성된 기판(1)은 기존의 반도체 제조공정에서 금속박막의 마이크로 패턴 형성방법을 그대로 차용하여 제조되는 것으로서, 기판(1)상에 금속층(3)을 증착하고, 포토레지스트(4)(PR; Photoresist)를 사용하는 표준 리소그래피(lithography) 공정을 이용하여 원하는 패턴을 형성하는 것이다. 이를 도 2에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 기판(1) 상에 통상의 물리적기상증착(PVD; physical vapor deposition) 또는 화학적기상증착(CVD; chemical vapor deposition)의 방법으로 금속층(3)을 증착한다. 상기 기판(1)은 실리콘, 유리, 석영 등으로 되어있으며, 상기 금속층(3)을 이루는 금속은 적절한 식각제(echant)에 의하여 식각(蝕刻; etching)할 수 있도록 반도체 제조공정에서 널리 사용되는 금속으로서 알루미늄, 구리, 금, 니켈, 크롬 등으로 되어 있다.
상기 금속층(3)의 윗면에 포토레지스트(4)를 스핀코팅(spin coating) 방법에 의하여 도포하되, 상기 스핀코팅은 금속층(3)의 중앙부에 액상의 포토레지스트(4)를 떨어뜨린 후 기판(1)을 회전시켜서 원심력에 의하여 포토레지스트(4)가 금속층(3)의 표면에 골고루 퍼지도록 한다.
상기 포토레지스트(4)의 윗면에 마스크(mask)(5)를 올려놓고 자외선 등의 빛을 조사(照射)하여 노광(露光)시키되, 상기 마스크(5)는 얇은 막 또는 판상의 것으로서 페로브스카이트 물질을 패터닝하고자 하는 패턴으로 천공되어 있다. 상기 노광을 통해 빛이 닿는 부분의 포토레지스트(4)는 감광현상에 의하여 빛이 닿지 않는 부분과 다른 물성을 지니게 된다.
상기와 같이 노광된 포토레지스트(4)를 현상액으로 현상(現像)하면, 도 2에서 보인 바와 같이 빛이 닿았던 부분의 포토레지스트(4)만이 선택적으로 제거되어 포토레지스트(4)가 상기 마스크(5)와 같은 모양으로 성형되고 포토레지스트(4)가 제거된 곳의 아래에 위치하고 있는 금속층(3)이 표면으로 노출된다.
한편, 도 2에서는 빛이 닿았던 부분의 포토레지스트(4)가 제거되는 것만을 도시하였으나, 선택되는 포토레지스트(4)가 양각성(positive)인가 음각성(negative)인가에 따라 빛이 닿았던 부분의 포토레지스트(4)만이 제거될 수도 있고, 빛이 닿지 않았던 부분의 포토레지스트(4)만이 제거될 수도 있다.
포토레지스트(4)를 현상한 후 금속층(3)을 건식 또는 습식으로 식각(蝕刻; etching)하게 되는데, 건식식각은 반응성가스가 분해, 이온화된 플라즈마를 금속층(3)에 조사(照射)하여 금속층(3)을 식각하는 것이며, 습식식각은 용액상태의 식각제(echant)를 금속층(3)과 반응시켜 식각하는 것이다. 상기 식각제는 금속층(3)을 구성하는 금속의 종류에 따라 그 금속과 반응하는 식각제를 선택하게 되는데, 본 발명의 실시예에서는 크롬으로 금속층을 형성하고 크롬과 반응하는 식각제인 Cr-7(미국 Cyantek社 제품)을 사용하였다. 상기의 식각과정에서 포토레지스트(4)가 제거된 부분의 노출된 금속층(3)은 제거되고, 포토레지스트(4)가 제거되지 않아 노출되지 않은 부분의 금속층(3)은 기판(1) 상에 그대로 남게 되므로 금속층(3)은 상기 마스크(5)의 모양으로 성형된다.
식각과정을 거친 후, 금속층(3)의 표면에 남아있는 포토레지스트(4)를 유기용매로 제거하면 원하는 모양으로 금속층(3) 패턴이 형성된 기판(1)을 얻을 수 있게 되는 것이다.
<겔 상태의 페로브스카이트 물질의 제조>
상기 겔(gel) 상태의 페로브스카이트(2) 물질은 기판(1)에 페로브스카이트를 구성하는 금속원소의 질산화물 수용액과 폴리아크릴산(PAA; Poly Acrylic Acid) 수용액을 혼합하여 투명한 졸(sol) 상태가 되도록 하고, 상기 졸 용액을 대기중에서 10~14시간 동안 에이징(aging)하여 겔(gel) 상태가 되도록 한 것이다.
상기 금속질산화물 수용액과 폴리아크릴산 수용액은 혼합되었을 때 투명한 졸 상태가 될 수 있는 농도로 되어 있되, 바람직하게는 0.2~2.0 M 금속질산화물 수용액과 0.05~1.0 M 폴리아크릴산(Poly Acrylic Acid) 수용액으로 되어 있다.
또한, 상기 금속질산화물 수용액은 페로브스카이트(2) 박막의 조성에 맞추어 각 금속질산화물의 몰비율이 결정되는 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 La0.8Sr0.2CoO3 물질의 마이크로 패턴을 형성하기 위하여 La(NO3)3·6H2O와 Sr(NO3)2와 Co(NO3)2·6H2O가 각각 0.373M, 0.093M, 0.467M의 농도로 용해되어 전체적으로 0.933M 금속질산화물 수용액을 이루도록 하였고, 폴리아크릴산 수용액 중에 포함되는 폴리아크릴산의 양은 페로브스카이트(2) 입자의 크기와 금속간의 결합성에 영향을 미치는 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 0.07~0.7M의 농도로 용해되어 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 금속질산화물 수용액과 폴리아크릴산 수용액의 혼합비를 각 수용액의 용매의 질량대비 3:2로 하였으나, 수용액 속에 용해되어 있는 금속질산화물과 폴리아크릴산이 상기의 조성비율(0.2~2.0M : 0.05~1.0M)을 만족하는 범위에서라면 그 혼합비를 자유롭게 설정할 수 있다.
<페로브스카이트 물질의 마이크로 패턴 형성>
이상과 같은 과정을 통하여 금속층(3) 패턴이 형성된 기판(1) 위에 겔(gel) 상태의 페로브스카이트(2) 물질을 도포하되, 상기 기판(1)의 가운데에 겔 상태의 페로브스카이트(2)를 소량 떨어뜨린 후, 박막제조 조건과 폴리아크릴산의 농도에 따라 4000~5000rpm의 속도로 스핀코팅하여 페로브스카이트(2)를 기판(1) 및 금속층(2)의 상부에 도포한다.
페로브스카이트(2)가 도포된 기판(1)은 대기 중에서 8~12시간 에이징(時效; aging)시킨 후 400℃에서 하소(; calcination)하게 되는데, 하소는 상기 기판(1)을 고온으로 가열하여 그 휘발성분을 제거하는 것으로서 본 발명의 실시예에서는 20℃에서 400℃까지 8시간에 걸쳐 서서히 가열한 후 400℃인 상태에서 2시간 동안 유지하고, 다시 20℃까지 자연냉각시키는 것으로 하였다.
이상과 같은 과정을 거친 페로브스카이트(2) 물질은 내부에 미세한 구멍들이 무수히 형성되어 있는 다공질(多孔質; porous)의 막으로 된다.
에이징 및 하소과정을 거친 후, 금속층(3)을 제거하기 위하여 식각제(echant)에 담근다. 식각제는 페로브스카이트(2)에 무수히 형성되어 있는 미세한 구멍을 통하여 아래쪽의 금속층(3)에까지 침투하여 금속층(3)을 부식, 박리시키는 작용을 하며, 이때, 식각제 속에서 금속층(3)이 박리(剝離; lift-off) 과정에 의해 제거되면 금속층(3)의 상부에 도포되어 있는 페로브스카이트(2)도 함께 제거된다. 따라서, 기판(1) 표면에 직접 부착되어 있는 페로브스카이트(2) 층만이 석택적으로 남게되어 페로브스카이트(2) 물질의 마이크로 패턴이 형성되는 것이다.
이때에, 식각제에 너무 오랫동안 담가두면 식각제가 페로브스카이트(2)를 공격(attack)하여 두께가 얇아지게 되므로 식각제에 담갔다가 금속층(3)이 완전히 제거되면 즉시 식각제로부터 꺼내는 것이 바람직하다. 식각제에 담가두는 시간은 사용되는 금속과 그 두께 및 사용되는 식각제에 따라서 수십초~수분 동안으로 가변적인 것으로서 본 발명의 실시예에서는 금속으로서 200Å 두께의 크롬과 식각제로서 Cr-7을 사용하여 30초간 식각제에 담가 두는 것으로 하였다.
이상과 같은 과정을 거쳐 원하는 패턴으로 페로브스카이트(2) 물질이 형성되면 페로브스카이트(2) 물질의 마이크로 패턴이 형성된 기판(1)을 식각제로부터 꺼내어 린스(rinse)를 하고 건조시킨다.
이하 La0.8Sr0.2CoO3의 마이크로 패턴 형성방법의 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
<실시예 1>
<금속층 패턴이 형성된 기판의 제조>
가로 2cm, 세로 2cm인 유리 기판의 표면에 물리적 기상증착 방법으로 크롬(Cr)을 200Å 증착하고, 포토레지스트(PR)를 도포한 후 노광 및 현상과정을 거쳐 포토레지스트의 패턴을 형성하며, 식각제에 의하여 크롬층을 식각한 후 표면에 남아있는 포토레지스트를 제거하여 크롬의 패턴층을 형성한다.
<겔 상태의 La0.8Sr0.2CoO3 물질 제조>
증류수 15g에 La(NO3)3·6H2O 2.425g과 Sr(NO3)2 0.296g과 Co(NO3)2·6H2O 2.037g을 각각 용해시켜 각각의 농도가 0.373M, 0.093M, 0.467M인 수용액들이 되도록 하며, 증류수 10g에 폴리아크릴산(PAA) 1.4g을 용해시켜 농도가 0.07M인 수용액이 되도록 하고 상기 금속질산화물들을 용해시킨 수용액과 PAA의 수용액을 혼합하여 투명한 졸(sol) 상태가 되도록 한 후, 상기 졸 상태의 용액을 대기 중에서 12시간 동안 에이징(aging)하여 겔(gel)상태의 La0.8Sr0.2CoO3를 제조한다.
<La0.8Sr0.2CoO3의 패턴이 형성된 기판의 제조>
금속층이 형성된 기판의 윗면에 겔 상태의 La0.8Sr0.2CoO3를 소량 떨어뜨리고 4500rpm으로 스핀코팅한 후 대기중에서 10시간 동안 에이징(aging)시키고, 하소하되 20℃에서 400℃까지 8시간에 걸쳐 서서히 가열한 후 400℃인 상태에서 2시간 동안 유지한 후, 다시 20℃까지 자연냉각시키며, 하소공정 후 식각제인 Cr-7에 30초 동안 담가서 식각하여 크롬(Cr)의 패턴층을 제거한다. 상기 식각과정을 통하여 크롬과 함께 크롬의 상부에 위치한 La0.8Sr0.2CoO3도 동시에 제거되고 유리 기판에 직접 부착되어 있는 La0.8Sr0.2CoO3만이 기판 상에 남게 된다.
<실시예 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 겔 상태의 La0.8Sr0.2CoO3 제조에 있어서 증류수 10g에 용해시키는 폴리아크릴산(PAA)의 양을 7g으로 하여 수용액의 농도가 0.14M이 되도록 한다.
<실시예 3>
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 겔 상태의 La0.8Sr0.2CoO3 제조에 있어서 증류수 10g에 용해시키는 폴리아크릴산(PAA)의 양을 14g으로 하여 수용액의 농도가 0.7M이 되도록 한다.
도 3 내지 도7은 상기 실시예 1 내지 실시예 3의 방법에 의하여 제조된 기판의 주사전자현미경 사진이다. 도 3은 실시예 1에 의해 제조된 기판의 평면사진이며, 도 4 및 도 5는 각각 실시예 2에 의해 제조된 기판의 평면 및 단면사진이고, 도 6 및 도 7은 각각 실시예 3에 의해 제조된 기판의 평면 및 단면사진이다. 도 5에서 기판 상부에 위치한 페로브스카이트 물질의 두께는 약 20nm이며, 도 7에서 기판 상부에 위치한 페로브스카이트 물질의 두께는 약 140nm가 됨을 알 수 있다.
폴리아크릴산의 양이 많아질수록 페로브스카이트 입자(grain)의 크기가 작고 고르게 되며 두께가 두꺼워지는데 도 3 내지 도 7을 통하여 이를 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 페로브스카이트 물질의 마이크로 패턴 형성방법에서는 금속질산화물에 대한 폴리아크릴산의 비율을 조절함으로써 페로브스카이트의 입자 크기 및 두께를 자유롭게 조절할 수 있게 되는 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 페로브스카이트 물질의 마이크로 패턴 형성방법에 의하여 형성된 다양한 패턴을 보여주는 주사전자현미경 평면사진으로서, 사진의 밝은 부분은 페로브스카이트 물질이고 어두운 부분은 기판이며, 도 8에서 밝은 부분(페로브스카이트)의 폭은 5㎛, 어두운 부분(기판)의 폭은 좌측의 조밀한 부분이 각각 10㎛, 가운데 부분이 각각 30㎛, 우측의 넓은 부분이 50㎛이다. 도 9에서는 좌측 하단의 밝은 부분을 제외하고 나머지 밝은 부분과 어두운 부분의 폭은 모두 30㎛이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법에 의하면, 기존의 반도체 제조 공정과 호환가능한 공정으로 나노 입자상의 촉매 물질인 페로브스카이트를 원하는 형태와 두께로 패터닝하여 유리 및 실리콘 등의 기판상에 부착할 수 있으므로 종래 평면상이던 것을 패턴화함으로써 페보브스카이트의 표면적이 넓어져 산화환원반응을 효율적으로 할 수 있게 되어 마이크로 반응기 설계 및 제작의 핵심기술로 응용가능하며, 2차 전지를 대체할 수 있는 초소형 동력원 및 초소형 화학반응기를 개발할 수 있게 되고, 반도체 공정시 패턴된 유전체 박막으로 사용할 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법을 도시한 공정도.
도 2는 금속층 패턴이 형성된 기판의 제조방법을 도시한 공정도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의하여 형성된 페로브스카이트 마이크로 패턴의 평면을 촬영한 주사전자현미경 사진.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 의하여 형성된 페로브스카이트 마이크로 패턴의 평면을 촬영한 주사전자현미경 사진.
도 5은 본 발명의 실시예 2에 의하여 형성된 페로브스카이트 마이크로 패턴의 단면을 촬영한 주사전자현미경 사진.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 의하여 형성된 페로브스카이트 마이크로 패턴의 평면을 촬영한 주사전자현미경 사진.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 의하여 형성된 페로브스카이트 마이크로 패턴의 단면을 촬영한 주사전자현미경 사진.
도 8은 본 발명에 따른 마이크로 패턴화된 페로브스카이트의 평면을 촬영한 주사전자현미경 사진
도 9는 본 발명에 따른 마이크로 패턴화 된 페로브스카이트의 평면을 촬영한 주사전자현미경 사진
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1. 기판 2. 페로브스카이트
3. 금속층 4. 포토레지스트
5. 마스크

Claims (7)

  1. 촉매 등에 사용되는 페로브스카이트 물질의 형성방법에 있어서, 기판(1) 위에 금속층(3) 패턴을 형성하고, 금속층(3) 패턴이 형성된 기판(1) 위에 금속원소의 질산화물 수용액으로부터 형성된 겔상태의 페로브스카이트 물질을 스핀코팅에 의하여 도포하고 에이징 및 하소를 한 후, 상기 금속층(3) 및 금속층(3) 상부의 페로브스카이트(2) 물질을 식각제(蝕刻劑; echant)에 의하여 식각(etching)하는 것을 특징으로 하는 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법.
  2. 제1항에 있어서, 기판(1)은 실리콘, 유리, 석영 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 금속원소의 질산화물 수용액의 농도는 0.2~2.0M이고, 폴리아크릴산 수용액의 농도는 0.05~0.1M인 것을 특징으로 하는 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법.
  5. 제1항에 있어서, 하소는 20℃에서 400℃까지 8시간에 걸쳐 서서히 가열한 후 400℃인 상태에서 2시간 동안 유지하고, 다시 20℃까지 자연냉각시키는 것을 특징으로 하는 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법.
  6. 제1항에 있어서, 금속층(3)을 이루는 금속은 알루미늄, 구리, 금, 니켈, 크롬 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질의 형성방법.
  7. 촉매 등에 사용되는 페로브스카이트 물질에 있어서, 기판(1) 위에 금속층(3) 패턴을 형성하고, 금속층(3) 패턴이 형성된 기판(1) 위에 겔(gel) 상태의 페로브스카이트(2) 물질을 스핀코팅에 의하여 도포하고 에이징 및 하소를 한 후, 상기 금속층(3) 및 금속층(3) 상부의 페로브스카이트(2) 물질을 식각제(蝕刻劑; echant)로 식각(etching)하여 제조되는 것을 특징으로 하는 마이크로 패턴화된 페로브스카이트 물질.
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