KR100657221B1 - 콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법 및그 용도 - Google Patents

콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법 및그 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메트릭스를 구성하는 단분산 입자와 구형을 형성하는 단분산 입자를 함유하는 용액으로부터 콜로이드 자기조립에 의해서 메트릭스 안쪽에 구형입자가 적층된 필름형상의 마스크기재를 제조하고, 제조된 마스크 기재의 구형입자를 에칭하여 구멍을 형성시킨 다공성 마스크, 이를 이용하여 제조한 다공성 입자, 나노복합체와 바이오 및 광전자 소자에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 일반적인 식각공정으로는 제조하기 힘든 100nm 이하의 구멍을 가지는 다공성 마스크를 쉽게 제작할 수 있고, 단일 층 마스크뿐만아니라 다층으로 구성된 다층 마스크의 활용이 가능하며, 마스크 구멍이 2차원적 평면구조가 아니라 3차원적인 구조를 가지고 있어서 곡면 패터닝이 가능하고, 균일한 구멍을 가지는 입자를 제조할 수 있으며, 이러한 입자를 이용하여 다양한 바이오 소자 및 광전자 소자를 제조할 수 있게 된다.
콜로이드 자기조립, 나노마스크, 나노복합체, 바이오소자, 광전자 소자

Description

콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법 및 그 용도{Porous mask via colloidal self-assembly and uses thereof}
도 1은 본 발명에 따르는 일 실시예에서 제조된 다공성 실리카 마스크의 주사전자현미경(SEM) 사진.
도 2는 본 발명에 따른 자기조립 다공성 마스크를 이용한 나노리소그래피의 설명도.
도 3은 균일한 구멍을 가진 입자의 구멍속으로 상이한 성질을 갖는 제3의 물질을 넣어 나노복합체입자를 제조하는 공정을 설명하기 위한 설명도.
도 4는 본 발명에 의해 제조되는 나노복합체 입자를 이용하여 나노소자를 제조하는 일예를 설명하기 위한 설명도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따라 다공성 나노마스크가 제조되는 과정을 보여주는 주사전자현미경 사진들.
도 6a 내지 도 6c는 서로다른 적층수에서 제조한 마스크를 보여주는 주사전자현미경 사진들.
도 7a는 3개의 균일한 구멍을 가진 입자의 형태를 보여주는 주사전자현미경 사진.
도 7b는 4개의 균일한 구멍을 가진 입자의 형태를 보여주는 주사전자현미경 사진.
도 8은 균일한 구멍을 가지는 입자에 제3의 물질인 플라티늄을 넣어 제조한 나노복합체 입자를 보여주는 주사전자현미경 사진.
본 발명은 나노식각공정 및 패턴공정에 관한것으로, 보다 상세하게는 콜로이드 입자의 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조, 제조된 마스크를 이용한 단분산 입자 및 나노복합체 입자의 제조에 관한 것이다.
전자제품의 소형화와 집적화에 따라 보다 많은 정보를 저장하기 위해서는 마이크로 또는 나노미터 패턴공정이 필요하다. 지금까지 주로 이러한 패턴을 제조하기 위해서 주로 포토리소그래피를 이용하였다. 그러나 포토리소그래피는 빛의 회절현상과 간섭에 의해 구현할 수 있는 선폭이 제한적이며 이로 인해 극미세의 패턴을 제조하기 위해 전자빔 리소그래피 또는 X-선 리소그래피가 도입되었다. 하지만 이러한 방법들은 포토리소그래피에 비해 보다 긴 공정시간과 보다 많은 비용이 소요되는 단점이 있다.
이에 보다 간단하면서도 넓은 면적에 저가의 미세패턴을 구현할 수 있는 자기조립패터닝방법이 주목을 받고 있다. 그 중 단분산 입자의 자리조립현상을 이용 하는 콜로이드 리소그래피는 주로 마이크로 혹은 그 이하의 균일한 크기의 입자를 제조하고 그것을 기저물질위에 스핀코팅이나 딥코팅, 화학기상증착법 및 전기도금의 방법 등을 이용해 적층시킨 후 이로부터 다양한 패턴을 만드는 방법으로서 극도의 청정을 요구하는 클린룸의 필요없이 실험실 수준에서도 제작이 가능하다. 또한 이 방법은 입자의 자기조립을 이용하기 때문에 대면적의 균일한 배열을 가진 패턴을 저렴한 비용으로 쉽게 만들 수 있다는 장점이 있다.
이와 같은 이유에서 최근 콜로이드의 자기조립을 이용하여 수나노에서 수십나노미터 크기의 미세패턴을 제조하는 연구가 활발히 진행되어져 왔다. (관련특허: 1. Ozin. G. A.: Yang. S. M.; Miguez, H., WO0101436, EP01975922, WO02/33461 A2. 2. Winningham, Thomas Andrew; Douglas, Kenne, US200220123, 3. Van Duyne et al., US00401803. ; 참고논문: 1. Haynes, C. L.; Van Duyne, R.P. J. Phys. Chem. V, 2001, 105, 5599. 2. Yi, D.K.; Kim, D.Y. Chem. Commun., 2003, 982. 3.Kuo, C.W.; Shiu, J.Y.; Chen, P. Chem. Mater., 2003, 15, 2917. 4. Love, J.C.; Gates, B.D.; Wolfe, D.B.; Paul, K.W.; Whitesides, G.M. Nano. Lett. 2002, 2, 891).
하지만 위의 연구결과들을 포함한 기존의 콜로이드 자리조립을 이용한 나노패터닝 공정 및 식각공정은 자기조립패턴된 입자를 희생층으로 사용하거나 혹은 최종적으로 들어내서(Lift-off 공정) 없애버리기 때문에 자기조립패턴은 일회용으로 사용에 제한적이고 매 사용시 자기조립패턴을 다시 만들어야만 하는 불편함을 가지고 있다.
본 발명의 한 목적은 콜로이드 자기조립에 의해서 제조된 역전된 광결정구조를 가지는 필름을 나노식각공정 및 패턴공정의 다공성 마스크로 활용하는 새로운 방법을 제시함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 연속된 콜로이드 층을 이용하여 균일한 구멍을 가지는 단분산 입자를 제조하는 것과, 이 내부에 제3의 물질을 넣어 나노복합체 입자를 만들고 바이오 및 광전자 소자에 활용하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성한 본 발명에 의하면, 메트릭스를 구성하는 단분산 입자와 구형을 형성하는 단분산 입자를 함유하는 용액으로부터 콜로이드 자기조립에 의해서 메트릭스 안쪽에 구형입자가 적층된 필름형상의 마스크기재를 제조하는 단계;
제조된 마스크 기재의 구형입자를 에칭하여 구멍을 형성시키는 단계를 포함하는 다공성 마스크의 제조방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 상기한 방법으로 제조한 다공성 마스크가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 상기한 다공성 마스크를 이용한 패터닝 방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 상기한 패터닝방법으로 제조된 다공성 입자가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 상기한 다공성 입자에 나노물질이 부여된 복합체 입 자가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 상기한 복합체 입자를 이용한 바이오 소자 및 광전자소자가 제공된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 콜로이드 자기조립으로 제조된 다공성 마스크의 한 예를 보여주는 SEM 사진이다.
본 발명에 따르는 다공성 마스크는 메트릭스를 구성하는 단분산 입자와 구형을 형성하는 단분산 입자를 함유하는 용액으로부터 콜로이드 자기조립에 의해서 메트릭스 안쪽에 구형입자가 적층된 필름형상의 마스크 기재를 제조한 후, 이 기재의 구형입자를 에칭하여 구멍을 형성시키는 것에 의해 제조된다.
콜로이드 자기조립에는 당분야에 공지된 기술, 예를 들어 딥코팅, 스핀코팅, 랭뮤어-블로제트, 화학기상증착, 스퍼터링, 전기도금 등의 방법이 이용될 수 있다.
특별히 제한하기 위한 것은 아니지만, 본 발명에 따라 마스크 기재를 제조하는 데에는 단분산 입자들이 분산된 용액으로부터 랭뮤어-블로제트, 딥코팅 또는 스핀코팅하여 상기 단분산입자들을 자기조립하는 방법 등을 이용할 수 있다.
자기조립과정에 대해서는 여러 문헌들에 상세하게 기술되어 있다.(참조: Fengqiang Sun ey al., Adv Mater., 2004, 16, 1116.; Chen. X. Chen, Z. Fu, N. Lu, G. Yang, B. Adv. Mater., 2003, 15, 1413., Peng Jiang, Michael J. McFarland, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 13778, Feng Yang, Werner A. Goedel, Adv. Mater., 2004, 16, 911, Xu Dong Wang et al., Nano Lett., 2004, 4, 2003., Aaron E. Saunders et al., Nano Lett., 2004, 4. 1943.)
상기 다공성 마스크를 형성하기 위해서 사용되는 콜로이드 입자는 상기 입자가 기저물질위에 적층될 수 있는 한, 입자의 크기나 형태에는 특별한 한정을 요하지 않는다. 바람직한 크기는 수마이크로미터에서 수십나노미터까지의 단분산입자가 유리하다.
콜로이드 자리조립에 의해 메트릭스 안쪽에 구형입자가 적층되는 정도 혹은 층수는 적용되는 방법의 조건을 변경시켜 다양하게 할 수 있다. 예를 들어 딥코팅을 이용하는 경우 입자가 들어있는 용액의 농도, 기저물질을 용액으로부터 들어올리는 속도, 그리고 용매의 증발속도 등으로 적층정도를 조절할 수 있다.
특별히 제한하기 위한 것은 아니지만, 마스크기재로부터 구멍이 형성된 마스크를 제조하기 위하여 구형입자를 에칭하는 데에는 고온소성처리, 플라즈마를 이용한 반응성 이온식각, 레이저 및 빛을 이용한 식각, 화학적 에칭용액을 이용하는 방법 등이 사용되어 질 수 있다. 에칭소스로는 예를 들어 열; 불산 등과 같은 강산용액, 톨루엔, 아세톤, 포토레지스트(PR) 제거제 등과 같은 유,무기 에칭용액; 플라즈마, 고에너지 전자빔, 자외선조사, 오존과 같은 에칭가스를 이용할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 특별히 제한하기 위한 것은 아니지만 역전된 광결정 구조를 형성하여 다공성 마스크의 뼈대(메트릭스)를 형성하는 물질로는 고분자, 무기 세라믹, 금속물질이 사용될 수 있으며 특별히 한정을 요하는 것은 아니나 에칭과정에서 남아 있기 위해서는 구멍을 형성하는 희생물질(구형을 형성하는 입자)와 비교해서 화학적, 물리적 에칭에 있어서 저항성이 강한 것이면 된다.
예를 들어 메트릭스를 형성하는 물질로는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 에폭시 등과 같은 고분자 또는 유기분자; 실리카, 타이타니아 등과 같은 세라믹입자; 금, 은, 플라티늄, 구리, 니켈 등과 같은 금속입자; , 카드뮴-황, 갈륨-질소 등과 같은 화합물반도체 입자 등이 이용될 수 있으며, 또한 구형을 형성하는 단분산 입자로도 상기한 것들을 이용할 수 있다. 이러한 입자들 중에서 메트릭스 형성하는 입자와 구형을 형성하는 입자를 선택할 때에는 적용되는 에칭방법에 에칭이 잘되는 입자를 구형을 형성하는 입자로 하고 에칭에 대한 저항성이 있는 것을 메트릭스 형성하는 입자로 하여야 한다.
본 발명에 따라 마스크 기재의 구형형성입자를 에칭하면 구멍이 형성되는데, 구멍의 크기 및 개수 등은 에칭방법, 에칭정도, 입자의 종류 등에 따라 다양하게 조절할 수 있다. 바람직하기로는 하나의 구형 입자에, 즉 단위 메트릭스당 3개 또는 4개의 구멍이 형성되는 정도로 에칭하는 것이다.
도 2는 콜로이드 자기조립을 이용해서 제조된 다공성 마스크를 통하여 나노식각 및 패턴공정의 마스크로 사용되어지는 것을 예시한 것이다. 형성되는 구멍의 크기는 사용되는 나노입자의 크기와 에칭정도에 따라 쉽게 조절될 수 있으며 그 크기는 약 수나노에서 수백나노까지 다양하게 조절될 수 있다. 본 발명의 다공성의 마스크는 규칙적인 구멍을 가지고 있으며, 이 구멍을 통해 에칭소스, 예를 들어 빛, 플라즈마, 전자빔, 레이저, 화학에칭용액 등을 통과시키면 구멍크기에 해당되는 만큼의 패턴을 제작할 수 있게 된다.
예를 들어 패터닝하고자하는 기질상에 본 발명의 다공성 마스크를 올려놓고 마스크의 구멍(윈도우)를 통해 에칭소스를 가하면 기질에 마스크의 구멍에 대응하는 형상의 구멍(pore)이 형성된다. 예를 들어 기질로서 단분산 입자의 자기조립층을 사용하게 되면 균일하게 형성된 구멍을 갖는 단분산 입자를 얻을 수 있게 된다.
이때 에칭소스로는 에칭용액, 에칭가스, 에칭 플라즈마, 자외선, 전자빔 등이 이용될 수 있다.
이와 같이 구멍이 형성된 단분산 입자는 나노복합체 제조에 이용될 수 있으며, 제조되는 나노복합체는 바이오 소자나 광전자 소자에 이용될 수 있다. 도 3은 구멍이 형성된 입자에 바이오재료, 전자재료, 광학재료 및 기타 유,무기 재료 등과 같은 제3의 물질을 넣어 나노복합체를 제조하는 것이 예시된다. 이러한 재료의 구체적인 예로는 DNA, 단백질 등과 같은 바이오 물질; 실리카, 타이타니아 등과 같은 세라믹물질; 카드뮴-황, 갈륨-질소 등과 같은 화합물 반도체; 금, 은, 백금, 구리 등과 같은 금속 물질, 그외 유기물, 고분자 등 다양한 물질이 있으며, 구멍속에 넣어 복합체 입자를 만들 수 있는 것이면 그 종류에 특별히 제한되지 않는다.
나노복합체를 만들기 위해서 구멍속에 제3의 물질을 충전시키는 방법으로는 기상방법인 스퍼티링 방법, 전자빔 증착방법(E-beam), 화학기상증착법(CVD and ALD)과 액상방법인 화학적인 솔-겔 방법 및 공유결합 및 표면처리를 통한 물리적 흡착 및 화학반응등이 사용되어 질 수 있다.
이렇게 제조된 복합체 입자들은 다양한 응용분야에 적용될 수 있으며 내부에 넣는 물질에 따라서 바이오센서, 바이오칩 및 약물전달 등의 바이오 응용분야, 광결정 디스플레이등의 광전자 소자, 시약분리 및 검출등의 실험용, 산업용 적용분야 에 다양하게 적용될 수 있다.
예를 들어 도 4에 예시되는 바와 같이 본 발명에 의해 제조되는 다공성 입자의 구멍 내부에 신체 일부나 물질표면의 특이한 부분과 결합하거나 흡착하는 바이오 친화적 혹은 표면특이적인 성질을 가지는 물질을 넣어 제조한 복합체 입자를 원하는 부위에 붙이고 나서 그 부위에서 시약을 퍼트려서 치료 혹은 화학실험을 할 수 있다. 중간의 핵부분(core)에 어떤 물질이 있느냐에 따라서 다양한 분야에 응용할 수 있으며 핵부분은 액체뿐만아니라 응용분야에 따라 금속, 세라믹 등과 같은 고체상태의 무기물이 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예의 방법으로 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 쉽도록 하기 위해서 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다.
[실시예]
다공성 마스크의 제조
다공성 마스크를 제조하기 위해서, 구형을 형성하는 물질로 1.01㎛의 폴리스티렌 고분자 입자와 메트릭스를 형성하는 물질로 50nm의 실리카 입자를 선정하여 용액속에 함께 넣고 딥코팅을 통하여 적층시켰다. 이때 입자가 적층되는 층수는 입자가 들어있는 용액의 농도, 기저물질을 용액으로부터 들어올리는 속도, 그리고 용매의 증발속도에 따라 조정될 수 있다.
이렇게 제조된 마스크기재는 입자들의 자기조립에 의해서 규직적인 질서를 형성하여 바깥구조(matrix)를 형성하는 물질은 실리카로 구성되며 안쪽 큰 구형은 폴리스티렌 고분자 입자로 형성된다(도 5a의 SEM 사진 참조).
다공성 구조를 가지는 필름형태의 마스크를 형성하기 위해서 구형을 형성하고 있는 폴리스티렌입자를 건식식각 방식의 일종인 이방성 반응성 이온식각(anisotropic reactive ion etching)으로 에칭을 하게 되면 폴리스티렌이 에칭이 된다. 도 5b는 약 10% 정도만 폴리스티렌 입자를 제거한 경우에 쵤영한 SEM 사진이고, 도 5c는 50% 이상 폴리스티렌 입자를 제거한 경우에 쵤영한 SEM 사진이다. 도 5d는 최종적으로 다공성 구멍이 형성된 마스크의 SEM 사진이다.
마스크 기재의 제조시 적층정도에 따라, 즉 필름두께에 따라 단일층(도 6a), 이중층(도 6b), 삼중층(도 6c)의 마스크 기재를 만들 수 있다. 도 6a는 단일층에서 에칭을 실시하여 마스크를 제조하는 것을 촬영한 SEM 사진, 도 6b는 이중층에서 에칭을 실시하여 마스크를 제조하는 것을 촬영한 SEM 사진, 도 6c는 삼중층에서 에칭을 실시하여 마스크를 제조하는 것을 촬영한 SEM 사진이다. 이와 같이 하면 단일 층 마스크뿐만아니라 다층으로 구성된 다층 마스크의 활용이 가능하며 또한 마스크 구멍이 2차원적 평면구조가 아니라 3차원적인 구조를 가지고 있어서 곡면 패터닝이 가능하다.
본 예에서는 딥코팅과 건식식각 방법을 이용하여 마스크를 제조하는 것을 설명하고 있으나, 예를 들어 스핀코팅방법으로 본 예에서와 같은 구조를 만들 수 있으며 에칭방법도 필름형성을 하는 메트릭스 물질과 희생층으로 사용되는 큰 구형입 자에 따라서 달라질 수 있는 것이다. 예를 들어 희생층의 큰 구형입자가 고분자이고 메트릭스 물질이 세라믹이나 금속일 경우, 고온소성을 이용해서 고분자를 제거하여 다공성 구조를 만들 수 있으며, 반대로 메트릭스 물질이 고분자이고 내부 희생층의 구형입자가 금속이나 실리카와 같은 세라믹일 경우 불산(HF)과 같은 산용액을 이용해서 내부 금속이나 실리카를 제거해 낼 수도 있다.
다공성 입자의 제조
제조된 다공성 마스크를 패턴하고자 하는 기질 위에 올려놓고 마스크의 다공을 통하여 에칭용액이나 에칭가스 혹은 고에너지 전자빔 및 빛 등을 주입하게 되면 상기 기질을 패터닝할 수 있다.
패턴하고자하는 기질(본 예에서는 구형의 단분산 폴리스티렌 자기조립층) 위에 상기 예에서 제조된 마스크를 올려놓고 산소플라즈마를 마스크의 구멍속으로 흘려주게 되면 아래층의 구형 폴리스타이렌 입자층이 식각되어 마스크의 구멍에 해당되는 크기 정도의 구멍을 가지는 폴리스티렌 입자들을 얻을 수 있다.
도 7a와 도 7b에서 볼 수 있듯이 구멍을 가지는 고분자 입자의 구멍의 크기와 형태는 사용된 다공성 마스크의 모양과 크기 따라 조절될 수 있다. 예를 들어 3개의 구멍이 교대로 배열된 마스크를 사용하는 경우 도 7a와 같이 마스크 아래층의 고분자 입자들도 3개의 구멍을 가지며 그 크기도 마스크 구멍의 크기에 의존한다. 또한 4개의 구멍이 교대로 배열된 마스크를 사용하는 경우 도 7b와 같이 마스크 아래층의 고분자 입자들도 4개의 구멍을 가지게 된다. 패턴된 또는 식각된 고분자 입 자의 구멍크기가 마스크의 구멍크기에 의존하므로 구멍의 크기는 마스크 제조시 사용된 입자의 크기에 따하 쉽게 조절가능하다.
복합체의 제조
도 8은 바깥 구조를 실리카 메트릭스로 감싸고 본 발명에 의한 리소그래피 공정으로 균일한 구멍을 가지는 폴리스티렌 입자를 제조한 후에 그 내부에 스퍼터링 방법으로 플라티늄(Pt)를 삽입하여 제조된 폴리스트렌-플라티늄 복합체 입자를 쵤영한 SEM 사진이다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 일반적인 식각공정으로는 제조하기 힘든 10nm 이하의 구멍을 가지는 다공성 마스크를 쉽게 제작할 수 있고, 단일 층 마스크뿐만아니라 다층으로 구성된 다층 마스크의 활용이 가능하며, 마스크 구멍이 2차원적 평면구조가 아니라 3차원적인 구조를 가지고 있어서 곡면 패터닝이 가능하고, 균일한 구멍을 가지는 입자를 제조할 수 있으며, 이러한 입자를 이용하여 다양한 바이오 소자 및 광전자 소자를 제조할 수 있게 된다.

Claims (14)

  1. 메트릭스를 구성하는 입자와 구형을 형성하는 입자를 함유하는 용액으로부터 콜로이드 자기조립에 의해서 메트릭스 안쪽에 구형입자가 적층된 필름형상의 마스크기재를 제조하는 단계;
    제조된 마스크 기재의 구형입자를 에칭하여 구멍을 형성시키는 단계를 포함하는 콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 메트릭스를 구성하는 입자가 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 에폭시와 같은 유기분자; 실리카, 타이타니아와 같은 세라믹입자; 금, 은, 플라티늄, 구리, 니켈과 같은 금속입자; , 카드뮴-황, 갈륨-질소와 같은 화합물반도체 입자로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구형을 형성하는 입자가 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 에폭시와 같은 유기분자; 실리카, 타이타니아와 같은 세라믹입자; 금, 은, 플라티늄, 구리, 니켈과 같은 금속입자; , 카드뮴-황, 갈륨-질소와 같은 화합물반도체 입자로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 콜로이드 자기조립에 딥코팅, 스핀코팅, 랭뮤어-블로제트, 화학기상증착, 스퍼터링 및 전기도금으로 이루어진 군에서 선택되는 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 에칭에 고온소성; 불산과 같은 강산용액, 톨루엔, 아세톤, 포토레지스트(PR) 제거제와 같은 유,무기 에칭용액을 이용하는 용액에칭; 플라즈마, 고에너지 전자빔, 자외선조사, 오존과 같은 에칭가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 마스크 기재의 하나의 구형 입자에 3개 또는 4개의 구멍이 형성되는 정도로 에칭하는 것을 특징으로 하는 콜로이드 자기조립에 의한 다공성 마스크의 제조방법.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항 기재의 방법으로 제조한 다공성 마스크.
  8. 청구항 7 기재의 다공성 마스크를 이용한 패터닝 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 다공성 마스크를 패터닝하고자하는 기질에 올려놓고 다공성 마스크의 구멍을 통해 에칭용액, 에칭가스, 에칭 플라즈마, 자외선 및 전자빔으로 이루어진 군에서 선택되는 에칭 소스로 기질의 표면을 에칭하는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 기질이 단분산 입자의 자기조립층인 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
  11. 청구항 8 기재의 패터닝 방법으로 제조된 다공성 입자.
  12. 청구항 11 기재의 다공성 입자에 나노물질이 부여된 복합체 입자.
  13. 청구항 12 기재의 복합체 입자를 이용한 바이오 소자.
  14. 청구항 12 기재의 복합체 입자를 이용한 광전자 소자.
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