KR100995407B1 - 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법 - Google Patents

집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법에 관한 것으로, 가공대상물의 표면에 레지스트층을 형성하는 레지스트형성단계; 집속이온빔을 상기 레지스트층이 형성된 가공대상물의 표면에 조사하여 밀링하는 이온빔가공단계; 및 상기 가공대상물의 표면에 잔존된 레지스트층을 제거하는 레지스트제거단계;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 집속이온빔을 이용하여 나노패턴을 형성함에 있어서, 지정면적 내에 보다 조밀하게 패턴을 형성가능하면서도 균일한 사이즈와 일정한 간격으로 형성시킬 수 있는 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법에 관한 것이다.
집속이온빔 나노패턴 레지스트 오버랩

Description

집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법{Nano-patterning method using focused ion beam}
본 발명은 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가우시안 분포를 갖는 집속이온빔을 이용하여 가공대상물에 정밀한 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 집속이온빔(Focused Ion Beam, FIB) 가공은 집적된 이온 에너지를 빔형태로 가공대상물의 표면에 조사하여 가공하는 것으로, 이온이 가공대상물의 표면에 가속 충돌하여 가공대상물의 표면원자가 충격력에 의해 중성자, 이차전자, 이차이온들로 분해되며 튀어나오도록 하는 스퍼터링(sputtering)작용을 이용하여 이온빔을 일정한 속도로 이동시키면서 재료를 가공하는 방법이다.
나노패턴 형성기술은 광통신 기술, 반도체, 바이오 산업, 기능성 센서를 포함한 첨단 제품의 초 경량화, 극 미세화, 대 용량화를 구현하는데 필수적인 기술로, 종래에 나노패턴을 형성함에 있어서는, 대한민국특허청 공개특허공보 제2005-8341호의 집속이온빔에 의한 3차원 초미세 형상 가공방법을 포함하여, 상기 집속이온빔 가공을 적용한 다양한 방법이 제시되어 있다.
상기 집속이온빔을 이용함에 있어서는, 이온빔의 사이즈와 세기, 픽셀당 이온빔의 조사시간, 이온빔을 이동시키는 방식 등에 따라 패턴의 크기와 형태를 다양하게 형성시킬 수 있으나, 상기 집속이온빔은 이온빔의 축방향 에너지가 공간적으로 가우시안(Gaussian) 분포를 가짐에 따라 집속이온빔 가공 후에는 가공대상물의 표면에 가우시안 형상의 윤곽이 나타나게 됨을 전제로 하여 가공이 이루어져야 한다는 한계가 있었다.
가공대상물의 표면부측으로 갈수록 패턴의 폭이 커지게 되는데, 특히 가공대상물의 표면부측에는 저항이 적어 확장비율이 급격히 증가하는 경향이 있어, 패턴간의 이격거리를 안정적으로 형성하기 위해서는 충분한 여유간격을 두고 패턴을 형성하여야 하므로, 패턴을 조밀하게 형성하기 어렵고, 균일한 사이즈와 일정한 간격으로 패턴을 형성하기도 어렵다는 문제점이 있었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 집속이온빔을 이용하여 나노패턴을 형성함에 있어서, 지정면적 내에 보다 조밀하게 패턴을 형성가능하면서도 균일한 사이즈와 일정한 간격으로 형성시킬 수 있는 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 가공대상물의 표면에 레지스트층을 형성하는 레지스트형성단계; 집속이온빔을 상기 레지스트층이 형성된 가공대상물의 표면에 조사하여 밀링하는 이온빔가공단계; 및 상기 가공대상물의 표면에 잔존된 레지스트층을 제거하는 레지스트제거단계;를 포함하여 구성되는 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법을 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 레지스트층은, HSQ(hydrogen silsesquioxane). Silicon oxide, PP(Polypropylane film), PMMA(polymethyl methacrylate), SU-8 포토래지스트 중 적어도 하나를 10nm이상 내지 300nm이하의 두께로 코팅하여 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 레지스트제거단계는, 솔벤트로 상기 레지스트층을 용해하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가공대상물은, 상기 레지스트층이 형성된 표면이 평탄한 형상을 가지며, 상기 레지스트층은, 일정한 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가공대상물은, 상기 레지스트층이 형성된 표면이 다단 내지 경사형성되거나 부분적으로 다른 높이를 가지도록 형성되며, 상기 레지스트층은 상면이 평탄한 형상을 가지도록 형성될 수도 있다.
또한, 상기 레지스트층의 소재와 두께를 고려하여 집속이온빔의 사이즈와 세기를 설정하는 이온빔설정단계; 및 상기 레지스트층의 소재와 두께를 고려하여 집속이온빔의 이동속도와 변위, 오버랩 정도를 설정하는 공정조건설정단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은, 가공대상물의 표면에 임의로 제거가능한 레지스트층을 형성하는 레지스트형성단계; 집속이온빔을 상기 레지스트층이 형성된 가공대상물의 표면에 조사하여 밀링가공하며, 밀링가공에 의해 형성된 함몰부간의 간격이 뾰족한 형상을 가지도록 오버랩가공하는 이온빔가공단계; 및 상기 가공대상물의 표면에 뾰족한 형상으로 잔존된 레지스트층을 제거하여 상기 가공대상물의 표면에 평탄부를 포함한 패턴을 형성하는 레지스트제거단계;를 포함하여 구성되는 나노패턴 형성방법을 다른 기술적 요지로 한다.
또한, 본 발명은, 가공대상물의 표면에 레지스트층을 형성하는 1차레지스트형성단계; 집속이온빔을 상기 레지스트층이 형성된 가공대상물의 표면에 조사하여 밀링하는 1차이온빔가공단계; 상기 가공대상물의 표면에 잔존된 레지스트층을 제거하는 1차레지스트제거단계; 상기 1차레지스트형성단계 내지 1차레지스트제거단계를 통해 1차적으로 패턴이 형성된 상기 가공대상물의 표면에 레지스트층을 재형성하는 2차레지스트형성단계; 상기 집속이온빔을 상기 레지스트층이 재형성된 가공대상물 의 표면에 조사하여 다시 밀링하는 2차이온빔가공단계; 및 상기 가공대상물의 표면에 재형성된 레지스트층을 제거하는 2차레지스트제거단계;를 포함하여 구성되는 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법을 또 다른 기술적 요지로 한다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 가공대상물에 비해 상대적으로 확장된 폭의 패턴이 형성된 레지스트층이 제거되고 최종적으로 미세한 사이즈에 해당되는 패턴 일부만이 가공대상물에 잔존하게 됨에 따라, 동일한 집속이온빔 장치의 성능과 공정조건 하에서도 보다 미세한 사이즈와 안정적인 간격을 가지는 패턴을 형성가능하다는 효과가 있다.
또한, 레지스트층상에서의 패턴의 오버랩 정도를 조정함으로써 지정면적 내에 보다 조밀하게 패턴을 형성할 수 있으며, 불안정한 가공형태를 가지는 패턴의 가장자리부가 레지스트층과 함께 제거됨에 따라 가공대상물상에 보다 균일한 사이즈와 일정한 간격으로 패턴을 형성시킬 수 있다는 다른 효과가 있다.
그리고, 레지스트층이 가공대상물의 표면을 커버링하게 되어 가공대상물의 표면에 별도의 보호부재를 커버링하지 않고도 집속이온빔을 이용한 가공을 표면손상없이 안정적으로 수행할 수 있다는 다른 효과가 있다.
또한, 이온빔의 크기와 세기, 이온빔의 이동속도 및 변위에 해당되는 공정조건을 달리하는 외에도, 가공대상물의 표면형태나 레지스트층의 소재, 두께를 달리함으로써 다양한 형태와 사이즈로 패턴을 구현가능하여, 집속이온빔 장치를 이용하여 나노패턴을 형성하는 작업자가 사용여건과 편의에 따라 보다 적합한 방법을 채 택하여 수행할 수 있다는 다른 효과가 있다.
그리고, 교차부가 있거나 사이즈가 다른 패턴이 복합된 것과 같이 복잡한 형태의 패턴을 형성함에 있어서도, 이온빔의 크기와 세기, 이온빔의 이동속도 및 변위에 해당되는 공정조건을 달리하여 각각의 패턴을 형성하는 외에도, 다른 소재나 두께를 가지는 레지스트층을 형성 및 제거하는 것을 반복함으로써 구현가능하다는 다른 효과가 있다.
또한, 레지스트층을 형성 및 제거하는 것을 반복하며 복잡한 형태의 패턴을 형성함에 있어서는, 재형성된 레지스트층이 전공정에서 형성된 패턴을 커버링한 상태에서 재가공이 이루어지게 되므로 기형성된 패턴의 가공상태를 안정되게 보호하면서 후공정을 독립적으로 수행가능하다는 다른 효과가 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명을 제1실시예와 제2실시예를 들어 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법의 제1실시예를 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법의 제1실시예를 도시한 흐름도이고, 도 2, 3은 각각 도 1에 도시된 제1실시예를 적용하여 나노패턴을 형성하는 일예와 다른 예를 보인 모식도이다.
본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법의 제1실시예는 크게 레지스트형성단계, 이온빔가공단계, 레지스트제거단계로 이루어지며, 상기 레지스 트형성단계에서는 가공대상물(10)의 표면에 레지스트층(20)을 형성하고, 상기 이온빔가공단계에서는 집속이온빔을 상기 레지스트층(20)이 형성된 가공대상물(10)의 표면에 조사하여 밀링하며, 상기 레지스트제거단계에서는 상기 가공대상물(10)의 표면에 잔존된 레지스트층(20)을 제거하는 순서에 의해 상기 가공대상물(10)상에 나노패턴을 형성하게 된다.
상기 가공대상물(10)이 집속이온빔으로 가공이 가능한 소재로 이루어진다면 본 발명을 광범위하게 적용가능하며, 상기 레지스트층(20)은 상기 가공대상물(10)의 표면상에 임의로 형성 및 제거가능하다면 그 구성 물질이나 성분, 조성이 특정하게 한정되지 않고, 집속이온빔에 의한 가공이 상기 가공대상물(10)과 함께 이루어질 수 있다면 미리 제작하여 상기 가공대상물(10)의 표면에 부착하는 방식에 의해 형성하거나, 상기 가공대상물(10)의 표면에 도포에 의해 형성하는 실시예들을 포함하여 그 형성 방식 또한 특정하게 구분되지 않는다.
상기 레지스트층(20)은, 가장 바람직하게는 솔벤트(solvent)를 용제로 하여 용이하게 용해 및 제거가능한 물질인, HSQ(hydrogen silsesquioxane), Silicon oxide, PP(Polypropylane film), PMMA(polymethyl methacrylate), SU-8 포토래지스트 중에서 적어도 하나를 상기 가공대상물(10)의 표면에 코팅하여 형성하는 것이 바람직하다.
상기 레지스트형성단계에서 상기와 같은 물질로 상기 레지스트층(20)을 구성하면, 상기 레지스트제거단계에서는 상기 레지스트층(20)이 HSQ나 PMMA인 경우에는 HF, PMMA나 SU-8 포토래지스트인 경우에는 KOH와 같은 물질로 구성된 솔벤트 용액 에 상기 레지스트층(20)을 담그거나 상기 솔벤트 용액을 상기 레지스트층(20)에 분사하는 방식에 의해 용이하게 제거가능하다.
상기 레지스트층(20)은 상기 가공대상물(10)의 표면에 형성시키고자하는 패턴의 깊이와 폭, 형상을 고려하여 적정한 두께로 형성하면 족하나, 나노사이즈의 패턴을 가공한다는 것을 고려하면 10nm이상 내지 300nm이하의 두께범위 내에서 가장 일반적으로 적용이 이루어지게 될 것이다.
상기 가공대상물(10)의 표면이 평탄한 형상을 가지고, 상기 레지스트층(20) 또한 상기 가공대상물(10)의 표면에 일정한 두께로 형성된다면, 집속이온빔 장치의 조작에 의해 조정가능한 이온빔의 크기와 세기, 상기 집속이온빔 장치의 빔출력부나 가공대상물의 이동에 의해 조정가능한 이동속도, 이동형태와 같은 가공조건들을 전 면적에 걸쳐 동일하게 유지하는 경우, 상기 가공대상물(10) 전반에 동일한 사이즈와 형상을 가지는 패턴이 최종적으로 형성된다.
상기 가공대상물(10)의 표면이 다단형성 또는 경사형성되거나 부분적으로 다른 높이를 가지도록 형성되고, 상기 레지스트층(20)이 상기 가공대상물(10)의 일정하지 않은 높이를 보상하여 상면이 평탄한 형상을 가지도록 형성되면, 상기 이온빔의 크기와 세기, 이동속도 이동형태와 같은 가공조건들을 전 면적에 걸쳐 동일하게 유지하여도, 상기 가공대상물(10)상에 다양한 사이즈와 형상으로 패턴을 형성시킬 수 있다.
상기 레지스트형성단계, 이온빔가공단계, 레지스트제거단계를 거쳐 무난하게 나노패턴을 형성시키기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 레지스트층(20)의 소재와 두께를 고려하여 집속이온빔의 사이즈와 세기를 설정하는 이온빔설정단계와, 상기 레지스트층(20)의 소재와 두께를 고려하여 집속이온빔의 이동속도와 변위, 오버랩 정도를 설정하는 공정조건설정단계를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
도 2, 3은 상기 레지스트형성단계, 이온빔가공단계, 레지스트제거단계에 의해 상기 가공대상물(10)의 표면에 최종적으로 패턴이 형성되는 과정을 보이고자 도시한 것으로, 상기 레지스트형성단계에서는 가공대상물의 표면에 임의로 제거가능한 상기 레지스트층(20)을 형성하고, 상기 이온빔가공단계에서는 집속이온빔을 상기 레지스트층이 형성된 가공대상물의 표면에 조사하여 밀링가공함에 있어서, 밀링가공에 의해 형성된 함몰부간의 간격이 뾰족한 형상을 가지도록 오버랩가공하며, 상기 레지스트제거단계에서는 상기 가공대상물(10)의 표면에 뾰족한 형상으로 잔존된 상기 레지스트층(20)을 제거함으로써, 최종적으로는 상기 가공대상물(10)의 표면에 평탄부를 포함한 패턴을 형성하게 된다.
도 2는 상기 레지스트층(20)의 표면을 기준으로 하여 집속이온빔의 오버랩이 0인 경우를 도시하고 있으며, 도 3은 도 2의 경우와 비교해 도 2보다 미세한 사이즈와 이격간격을 가지는 패턴을 형성하는 다른 예를 보이고자 한 것으로, 상기 레지스트층(20)의 두께를 보다 두껍게 형성하고 집속이온빔의 오버랩을 0이상으로 두는 차이만으로 도 2에 비해 보다 미세한 사이즈와 이격간격을 가지는 패턴을 형성가능하다.
다음으로, 본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법의 제2실시예를 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법의 제2실시예를 도시한 흐름도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제2실시예를 적용하여 나노패턴을 형성하는 일예를 보인 모식도이다.
본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법의 제2실시예는, 도 4에 도시된 바와 같이 크게 1차레지스트형성단계, 1차이온빔가공단계, 1차레지스트제거단계, 2차레지스트형성단계, 2차이온빔가공단계, 2차레지스트제거단계로 이루어지며, 상기 1차레지스트형성단계, 1차이온빔가공단계, 1차레지스트제거단계에 의해 상기 가공대상물(10)을 1차적으로 가공한 후, 상기 2차레지스트형성단계, 2차이온빔가공단계, 2차레지스트제거단계에 의해 상기 가공대상물(10)을 2차적으로 재가공하는 과정에 의해 상기 가공대상물(10)상에 나노패턴을 형성하게 된다.
상기 1차레지스트형성단계, 1차이온빔가공단계, 1차레지스트제거단계는 상기 제1실시예의 레지스트형성단계, 이온빔가공단계, 레지스트제거단계에 각각 대응되며, 상기 2차레지스트형성단계, 2차이온빔가공단계, 2차레지스트제거단계 또한 상기 제1실시예의 레지스트형성단계, 이온빔가공단계, 레지스트제거단계에 각각 대응되어, 상기 제1실시예를 2회 이상 반복하는 것으로 간략화시킬 수 있으나, 상기 2차레지스트형성단계, 2차이온빔가공단계, 2차레지스트제거단계에서는 이미 패턴이 형성된 가공대상물(10)을 이용하여 복합적으로 패턴을 형성시키게 되는 차이점을 가진다.
상기 1차레지스트형성단계, 1차이온빔가공단계, 1차레지스트제거단계는 상기 제1실시예와 상기 가공대상물(10) 및 레지스트층(20)의 형태가 동일하므로 중복설명을 생략하기로 한다.
상기 2차레지스트형성단계에서는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 1차레지스트형성단계 내지 1차레지스트제거단계를 통해 1차적으로 패턴이 형성된 상기 가공대상물(10)의 표면에 레지스트층(20)을 재형성하며, 상기 2차이온빔가공단계에서는 상기 집속이온빔을 상기 레지스트층(20)이 재형성된 가공대상물(10)의 표면에 조사하여 다시 밀링하며, 상기 2차레지스트제거단계에서는 상기 가공대상물(10)의 표면에 재형성된 레지스트층(20)을 제거하여 이루어진다.
상기 제2실시예는 교차부가 있거나 사이즈가 다른 패턴이 복합된 것과 같이 복잡한 형태의 패턴을 형성하는 경우에 유용하게 적용가능한 실시예로, 도 5에 도시된 일예를 들어 설명하면, 도 5에서 상기 가공대상물(10)에 기형성된 패턴은 도 2에 도시된 바와 같은 사이즈와 형태를 가지며, 상기 2차레지스트형성단계, 2차이온빔가공단계, 2차레지스트제거단계에 의해 형성하고자하는 새로운 패턴은 도 3에 도시된 바와 같은 사이즈와 형태를 가지고, 기형성된 패턴과 새로운 패턴은 최종적으로 상호 교차형성되는 형태의 새로운 패턴을 형성하게 된다.
본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법에 의하면, 상기 이온빔가공단계에서 상기 가공대상물(10)에 비해 상대적으로 확장된 폭의 패턴이 형성된 레지스트층(20)이 상기 레지스트제거단계에서 제거되며 최종적으로 미세한 사 이즈에 해당되는 패턴 일부만이 상기 가공대상물(10)에 잔존하게 되어, 동일한 집속이온빔 장치의 성능과 공정조건 하에서도 보다 미세한 사이즈와 안정적인 간격을 가지는 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 상기 레지스트층(20)상에서의 오버랩 정도를 조정함으로써 상기 가공대상물(10)에 최종적으로 형성되는 패턴이 상호간에 안정되게 간격을 가지면서도 지정면적 내에 보다 조밀하게 형성될 수 있으며, 불안정한 가공형태를 가지는 패턴의 가장자리부가 상기 레지스트층(20)과 함께 제거됨에 따라 상기 가공대상물(10)상에 보다 균일한 사이즈와 일정한 간격으로 패턴을 형성시킬 수 있어, 특히 일정한 면적의 돌출부와 함몰부가 교대로 형성된 구조를 가지는 정보저장장치에 적용하기에 적합한 효과를 가진다.
그리고, 상기 가공대상물(10)의 표면이 상기 레지스트층(20)에 의해 커버링된 상태에서 상기 이온빔가공단계에서 집속이온빔에 의한 가공이 이루어지게 되므로, 상기 가공대상물(10)의 표면에 별도의 보호부재를 커버링하지 않고도 집속이온빔을 이용한 가공을 표면손상없이 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 이온빔의 크기와 세기, 이온빔의 이동속도 및 변위, 이동방식에 해당되는 공정조건을 달리하는 외에도, 가공대상물의 표면형태나 레지스트층의 소재, 두께를 달리함으로써 다양한 형태와 사이즈로 패턴을 구현가능하여, 집속이온빔 장치를 이용하여 나노패턴을 형성하는 작업자가 사용여건과 편의에 따라 보다 적합한 방법을 채택하여 수행할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 1실시예나 제2실시예를 중복 내지 복합적용하여 교차부가 있거 나 사이즈가 다른 패턴이 복합된 것과 같이 복잡한 형태의 패턴을 형성함에 있어서도, 이온빔의 크기와 세기, 이온빔의 이동속도 및 변위에 해당되는 공정조건을 달리하여 각각의 패턴을 형성하는 외에도, 다른 소재나 두께를 가지는 레지스트층을 형성 및 제거하는 것을 반복함으로써 구현가능하다.
또한, 상기 레지스트층(20)을 형성 및 제거하는 것을 반복하며 복잡한 형태의 패턴을 형성함에 있어서는, 재형성된 레지스트층(20)이 전(前)공정에서 형성된 패턴을 커버링한 상태에서 재가공이 이루어지게 되므로 기형성된 패턴의 가공상태를 안정되게 보호하면서 후(後)공정을 독립적으로 수행할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
도 1 - 본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법의 제1실시예를 도시한 흐름도
도 2 - 도 1에 도시된 제1실시예를 적용하여 나노패턴을 형성하는 일예를 보인 모식도
도 3 - 도 1에 도시된 제1실시예를 적용하여 나노패턴을 형성하는 다른 예를 보인 모식도
도 4 - 본 발명에 따른 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법의 제2실시예를 도시한 흐름도
도 5 - 도 4에 도시된 제2실시예를 적용하여 나노패턴을 형성하는 일예를 보인 모식도
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명 >
10 : 가공대상물 20 : 레지스트층

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  9. 가공대상물의 표면에 1차 레지스트층을 형성하는 1차 레지스트형성단계;
    상기 1차 레지스트층의 소재와 두께를 고려하여 집속이온빔의 사이즈와 세기를 설정하는 1차 이온빔설정단계;
    상기 1차 레지스트층의 소재와 두께를 고려하여 집속이온빔의 이동속도와 변위, 오버랩 정도를 설정하는 1차 공정조건설정단계;
    집속이온빔을 상기 1차 레지스트층이 형성된 가공대상물의 표면에 조사하여 밀링하는 1차이온빔가공단계;
    상기 가공대상물의 표면에 잔존된 1차 레지스트층을 제거하는 1차레지스트제거단계;
    상기 1차레지스트형성단계 내지 1차레지스트제거단계를 통해 1차적으로 패턴이 형성된 상기 가공대상물의 표면에 2차 레지스트층을 재형성하는 2차레지스트형성단계;
    상기 2차 레지스트층의 소재와 두께를 고려하여 집속이온빔의 사이즈와 세기를 설정하는 2차이온빔설정단계;
    상기 2차 레지스트층의 소재와 두께를 고려하여 집속이온빔의 이동속도와 변위, 오버랩 정도를 설정하는 2차공정조건설정단계;
    상기 집속이온빔을 상기 2차 레지스트층이 재형성된 가공대상물의 표면에 조사하여 다시 밀링하는 2차이온빔가공단계; 및
    상기 가공대상물의 표면에 재형성된 2차 레지스트층을 제거하는 2차레지스트제거단계를 포함하며
    상기 레지스트층은, HSQ(hydrogen silsesquioxane), Silicon oxide, PP(Polypropylane film), PMMA(polymethyl methacrylate), SU-8 포토래지스트 중 적어도 하나를 코팅하여 형성되고, 10nm이상 내지 300nm이하의 두께를 가지며, 표면이 평탄한 형성을 가지는 것을 특징으로 하며,
    상기 레지스트제거단계는 솔벤트로 상기 레지스트층을 용해하여 이루어짐을 특징으로 하는 집속이온빔을 이용한 나노패턴 형성방법.
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