KR101357065B1 - 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법 - Google Patents

임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 또는 박막 상에 형성된 고분자 층의 상부에 임프린트 리소그래피로 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하고, 박막의 식각 선택비에 따른 식각으로 고분자 층에 언더컷(Undercut)을 형성하며, 리프트 오프(Lift-Off) 공정으로 다층 나노 구조체를 제조하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법에 관한 것으로, 기판의 상부에 고분자 층을 형성하는 단계, 고분자 층 상부에 Si(Silicon) 또는 금속산화물(Metal Oxide) 나노입자(Nanoparticle)가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하는 단계, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 패턴이 형성된 임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)로 가압하고, 가열 또는 빛 조사 방법 중 하나 또는 혼용 방법으로 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하는 단계, 임프린트용 스탬프를 제거하고, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층, 금속 산화박막 패턴 층 또는 고분자 층 중 어느 하나 이상을 식각하여, 기판 또는 박막이 노출되도록 언더컷(Undercut)을 형성하는 단계, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층, 금속 산화박막 패턴 층, 기판 또는 박막 중 어느 하나 이상의 상부에 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 중 어느 하나 이상의 막을 형성하는 단계 및 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 패턴 중 어느 하나 이상을 용매를 이용해 리프트 오프(Lift-Off)하여 나노 구조체를 취득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법{Method for adjust refractive index of Multilayer Nanostructure Using Imprint Lithography and Lift-Off Processes}
본 발명은 다층 나노 구조체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 또는 박막 상에 형성된 고분자 층의 상부에 임프린트 리소그래피로 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하고, 박막의 식각 선택비에 따른 식각으로 고분자 층에 언더컷(Undercut)을 형성하며, 리프트 오프(Lift-Off) 공정으로 다층 나노 구조체를 제조하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자소자의 고집적화, 소형화 추세에 따라 나노 구조체 및 그 제조방법에 대한 연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 나노 구조체는 수 ㎚ 크기의 입자로 이루어져 광학적, 자기적, 전기적 성질을 가지며, 입자의 크기에 따라 상이한 성질을 나타낸다. 따라서, 반도체 발광소자, 단일 전자 소자(Single electron device), 광결정(Photonic crystal), 패터닝된 자기 저장 소자(Patterned magnetic storage device), 전기화학적 센서(Electrochemical sensor), 생물학적 센서(Biological sensor) 등에 응용이 가능하다. 일반적으로 나노 구조체는 박막의 증착, 패터닝 및 식각 공정에 의해 제조된다.
일반적으로 반도체 발광소자에서 광 추출 시 반도체 물질과 공기의 굴절률 차이에 따른 광 반사 발생을 억제하고, 굴절률이 조절된 다층 박막의 나노 구조체 를 제조하기 위해서, 굴절률이 다른 다층 박막을 전면에 증착후, 포토리소그래피(Photolithography)에 의한 포토레지스트(Photoresist) 패턴을 마스크를 사용하여 다층 박막에 패터닝을 형성했다. 이 같은 제조 방법은 다층 박막이 불화물, 산화물 등으로 구성될 경우, 건식 식각 시 사용되는 가스가 달라지게 되어 건식 식각 공정이 용이하지 못하다. 또한, 건식 식각 시 식각된 계면에는 식각에 의한 손상(Damage)이 발생되어 다층박막의 물성이 저하된다.
아울러, 한국공개특허 제 10-2009-0039278호는 나노도트를 이용한 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 게르마늄과 같은 재료를 이용하여 나노 구조체 층을 형성하여 플로팅게이트를 구성함으로써, 소자의 특성을 개선시킨 나노 구조체를 이용한 반도체 소자 및 제조방법에 관한 기술이다. 그러나, 이 기술은 동일 계열로 박막을 형성하기 때문에 식각 선택비 조절이 어렵다. 또한, 3차원 구조의 나노 구조체 형성을 위해 복수의 산화박막 및 나노 구조체 층을 증착해야 하고, 증착 및 식각 공정이 반복적으로 이루어지기 때문에 공정 시간이 길고 생산성이 낮다.
한국등록특허 제10-0907473호는 실리사이드 나노도트(Silicide Nanodot) 형성 방법 및 실리사이드 나노도트가 형성되는 적층구조물에 관한 기술이다. 이 기술은 기판상에 금속 층과 산소를 함유하는 실리콘층으로 이루어진 계면이 적어도 하나 형성된 적층구조물을 준비하고, 이 적층구조물 상에 전자빔을 조사하여 계면 상에 실리사이드 나노도트를 형성하는 것이다. 그러나, 이 기술은 기판상에 하나의 적층구조물을 형성함으로써, 나노 구조체 형성을 위한 적층구조물의 식각 선택비를 조절할 수 없다. 또한, 적층구조물의 계면 상에 나노구조물을 형성함으로써, 균일한 크기와 다양한 형상의 나노구조물을 제조하기 어렵고, 대면적으로 나노 구조체의 일정한 배열이 불가능하다.
본 발명은 위에서 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 나도 구조체를 이용한 반도체 발광소자에서 광 추출 시 물질과 공기의 굴절률 차이에 따른 광반사 발생을 억제하고, 굴절률이 조절된 다층 박막의 나노 구조체를 형성하며 건식 식각 시 식각에 의한 손상(Damage)을 최소화하기 위하여 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
나아가, 다층 나노 구조체 형성을 위한 다층 박막의 식각 시 식각 선택비 조절이 가능하고, 다양한 형상, 크기 및 패터닝이 가능하며, 제조 공정을 단축시켜 생산성을 향상시키는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법은 기판의 상부에 고분자 층을 형성하는 단계, 고분자 층 상부에 Si(Silicon) 또는 금속산화물(Metal Oxide) 나노입자(Nanoparticle)가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하는 단계, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 패턴이 형성된 임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)로 가압하고, 가열 또는 빛 조사 방법 중 하나 또는 혼용 방법으로 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하는 단계, 임프린트용 스탬프를 제거하고, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층, 금속 산화박막 패턴 층 또는 고분자 층 중 어느 하나 이상을 식각하여, 기판이 노출되도록 언더컷(Undercut)을 형성하는 단계, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층, 금속 산화박막 패턴 층 또는 기판 중 어느 하나 이상의 상부에 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 중 어느 하나 이상의 막을 형성하는 단계 및 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 패턴 중 어느 하나 이상을 용매를 이용해 리프트 오프(Lift-Off)하여 나노 구조체를 취득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 본 발명에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조방법은 기판뿐만 아니라, 박막의 상부에 고분자층을 형성할 수 있다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이, 고분자층의 상부에 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하며, 임프린트용 스탬프를 이용해 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 층의 형성 후, 식각하여 언더컷을 형성하고, 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 중 어느 하나 이상의 막을 형성하며, 막을 리프트 오프하여 나노 구조체를 취득할 수 있다.
위에서 서술한 바와 같이 본 발명은 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조를 위해 기판상에 고분자 층을 형성하고, 고분자 층의 상부에 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하여 패터닝 및 건식 식각함으로써, 식각 공정 시 식각 선택 비의 조절이 가능하다.
나아가, 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층에 임프린트용 스탬프를 가압하여 나노 스케일의 패턴을 형성하고, 가열 또는 빛을 조사하여 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하며, 식각 선택비에 따라 고분자 층에 용이하게 언더컷을 형성하고, 언더컷 위치에 나노 구조체의 형성 및 고분자 층을 리프트 오프함으로써, 나노 구조체 제조를 위한 공정을 간소화함과 동시에 식각 손상을 최소화할 수 있다.
더 나아가, 패턴이 형성된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 마스크로 사용해 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막을 나노 구조체에 형성함으로써, 광 추출 시 반도체 물질과 공기의 굴절률 차이에 따른 광 반사 발생을 억제하고, 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체를 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체의 SEM 이미지이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법을 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체(100)는 임프린트 리소그래피(Imprint Lithography) 공정과 리프트 오프(Lift-Off) 공정을 이용하여 굴절률이 조절된 다층박막의 나노 구조체를 형성하는 방법에 있어서, 기판의 상부에 고분자 층을 형성하는 단계(s101), 고분자 층 상부에 Si(Silicon) 또는 금속산화물(Metal Oxide) 나노입자(Nanoparticle)가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하는 단계(s102), Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 패턴이 형성된 임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)로 가압하고, 가열 또는 빛 조사 방법 중 하나 또는 혼용 방법으로 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하는 단계(s103), 임프린트용 스탬프를 제거하고, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층, 금속 산화박막 패턴 층 또는 고분자 층 중 어느 하나 이상을 식각하여, 기판이 노출되도록 언더컷(Undercut)을 형성하는 단계(s104), Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층, 금속 산화박막 패턴 층 또는 기판 중 어느 하나 이상의 상부에 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 중 어느 하나 이상의 막을 형성하는 단계(s105) 및 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 패턴 중 어느 하나 이상을 용매를 이용해 리프트 오프(Lift-Off)하여 나노 구조체를 취득하는 단계(s106)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판의 상부에 고분자 층을 형성하는 단계(s101)는 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), SiC, GaN, 실리카, 사파이어, 석영, 유리 기판 중 어느 하나의 기판(101)에 고분자 층(102)을 코팅 또는 증착하는 단계이다. 아울러, 기판(101)은 Al, TiN, Cu, Ni, Au, W 또는 Ti 중 하나 또는 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(101)은 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이드, 폴리비닐알콜, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르셀폰 등과 같은 투명 폴리머로 이루어질 수 있다.
기판(101)에 코팅 또는 증착되는 고분자 층(102)은 PVC(Polyvinyl Chloride), Neoprene, PVA(Polyvinyl Alcohol), PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate), PBMA(Poly Benzyl Meta Acrylate), PolyStylene, SOG(Spin On Glass), PDMS(Polydimethylsiloxane), PVFM(Poly Vinyl formal), PTFE(PolyTetraFluoroEthylene), Parylene, Polyester, Epoxy, Polyether, Polyimide 또는 LOR 중 어느 하나 이상의 고분자로 이루어진다.
고분자 층(102)의 형성은 위에서 설명한 고분자 물질을 기판(101)에 스핀코팅(Spin Coating)하고, 50℃~200℃ 온도로 30초~500초간 가열처리하여 20㎚~1000㎚의 두께로 형성된다.본 발명은 이에 한정되지 않으며, 기판(101) 또는 고분자 물질의 종류와 두께에 따라, 증착 또는 코팅의 조건을 상이하게 설정할 수 있다. 아울러, 고분자 층(102)의 증착 또는 코팅은 열 증착(Thermal Evaportor), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD), 스퍼터링(Sputtering), PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 스핀 코팅(Spin Coating) 또는 전자빔 증착(E-beam Evaportor)과 같은 다양한 방식에 의해 이루어진다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고분자 층 상부에 Si(Silicon) 또는 금속산화물(Metal Oxide) 나노입자(Nanoparticle)가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하는 단계(s102)는 s101에서 형성한 고분자 층(102)의 상부에 임프린트용 스탬프(104)를 이용한 패턴형성을 위해 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층(103)을 형성하는 단계이다.
감광성 금속-유기물 전구체 층(103)은 리튬(Li), 베릴륨(Be), 붕소(B), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 규소(Si), 인듐(In), 황(S), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 비소(As), 셀레늄(Se), 루비듐(Rb), 스트론튬(Sr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 인듐(In), 주석(Sn), 텔루륨(Te), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 가돌리늄(Gd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 납(Pb), 비스무스(Bi), 폴로늄(Po) 또는 우라늄(U)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 금속 원소로 이루어질 수 있다.
또한, 에틸헥사노에이트(Ethylhexanoate), 아세틸아세토네이트(Acetylacetonate), 디알킬디티오카바메이트(Dialkyldithiocarbamates), 카르복실산(Carboxylic acids), 카르복실레이트(Carboxylates), 피리딘(Pyridine), 디아민(Diamines), 아르신(Arsines), 디아르신(Diarsines), 포스핀(Phosphines), 디포스핀(Diphosphines), 부톡사이드(Butoxide), 이소프로팍사이드(Isopropoxide), 에톡사이드(Ethoxide), 클로라이드(Chloride), 아세테이트(Acetate), 카르보닐(Carbonyl), 카르보네이트(Carbonate), 하이드록사이드(Hydroxide), 아레네스(Arenas), 베타-디케토네이트(Beta-Diketonate), 2-니트로벤잘디하이드(2-Nitrobenzaldehyde) 또는 아세테이트 디하이드레이트(Acetate Dihydrate) 중 어느 하나 이상의 유기물 리간드로 이루어진다.
아울러, 감광성 금속-유기물 전구체 층(103)은 헥산, 4-메틸-2-펜타논(4-Methyl-2-Pentanone), 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 디메틸설폭사이드(Dimethyl Sulfoxide: DMSO), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide: DMF), N-메틸피롤리돈, 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran: THF), 테칸, 노난, 옥탄, 헵탄, 펜탄 또는 2-메톡시에탄올(2-Methoxyethanol)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 용매로 이루어져 생성된다.
또한, 본 발명에서는 감광성 금속-유기물 전구체 층(103)을 형성하기 위해 감광성 ZrO2 레진을 합성한다. 감광성 ZrO2 레진을 합성하기 위해 Zirconyl 2-ethylhexanoate과 헥산(hexane)을 혼합하여, 금속-유기물 전구체 물질을 합성한다. 합성된 감광성 ZrO2 레진을 도 1의 s101 단계에서 형성한 고분자 층(102)의 상부에 스핀코팅한 후, 50℃~150℃ 온도로 30초~500초간 가열하여 감광성 금속-유기물 전구체 층(103)을 형성한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 감광성 금속-유기물 전구체 층(103)의 형성을 위해 SnO2, TiO2 등 다양한 금속산화막을 사용할 수 있고, 온도 및 열처리 조건은 합성하려는 물질에 따라 상이하게 설정할 수 있다.
Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층(103)은 임프린트 레진을 고분자 층(102) 상부에 스핀코팅함으로써, 임프린트 레진 층(103)을 형성한다. 또한, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층(103)은 Si 또는 SiO2, ZrO2, TiO2, ZnO, Fe2O3 또는 Y2O3 중 어느 하나 이상이 포함된 금속산화물 나노 입자를 포함하는 것을 특징으로 하며, 임프린트용 스탬프(104)를 압착하고, 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 10초~10분간 조사하여 형성한다.
또한, 본 발명에서는 건식 식각 선택비를 크게 하기 위하여, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진을 고분자 층(102) 상부에 스핀코팅하여 임프린트 레진 층(103)을 형성한다.
임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)(104)는 실리콘(Si), 석영(Quartz) 또는 고분자로 이루어질 수 있으며, 일례로 PDMS(Polydimethylsiloxane), PUA(Polyurethane acrylate), ETFE(Ethylene Tetrafluoroethylene), PFA(Perfluoroalkyl acrylate), PFPE(Perfluoropolyether) 또는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 패턴형성을 위한 임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)(104)는 Pillar-Patterned PTFE 임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)(104)로서, 실리콘 마스터 스탬프(Hole-Patterned Si Stamp) 상단에 PTFE 레진을 적하시키고, PET(PolyEthylene-Terephthalate) 기판(101)을 압착시킨 후 자외선을 3분간 조사하여 제조할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 패턴이 형성된 임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)로 가압하고, 가열 또는 빛 조사 방법 중 하나 또는 혼용 방법으로 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하는 단계(s103)는 기둥 형상의 구조로 이루어진 Pillar-Patterned PTFE 스탬프를 이용해 패턴을 형성하는 단계이다.
Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층(105)의 형성을 위해 도 2의 s102 단계에서 설명한 임프린트 레진 층(103)에 임프린트용 스탬프(104)를 압착하고, 자외선을 10초~5분간 조사한다. 자외선을 조사한 후에 임프린트용 스탬프(104)를 분리하면 임프린트용 스탬프(104)의 패턴과 대응되는 패턴을 가지는 레진 패턴 층(105)이 형성된다. 레진 패턴 층(105)의 패턴은 임프린트용 스탬프(104)의 패턴에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
아울러, 금속 산화박막 패턴 층(105)의 형성을 위해 도 2의 s102 단계에서 설명한 감광성 금속-유기물 전구체 층(103)에 임프린트용 스탬프(104)를 압착하고, 자외선을 1분~50분간 조사한 후에 임프린트용 스탬프(104)를 분리하면 임프린트용 스탬프(104)의 패턴과 대응되는 패턴을 가지는 금속 산화박막 패턴 층(105)이 형성된다. 본 발명에서는 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)의 형성을 위해 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 조사하여 레진 패턴 층(105) 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)을 경화할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 1 내지 도 3의 s101 단계 내지 s103 단계를 통해, 기판(101)에 고분자 층(102)을 형성하고, 고분자 층(102) 상부에 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층 또는 금속-유기물 전구체 층(103)을 형성하여, 임프린트용 스탬프(104)를 이용해 패턴을 형성함으로써, 패턴 형성을 위한 반복적인 포토리소그래피 공정이 불필요해 생산 공정의 간소화 및 생산 비용을 절감할 수 있다. 또한, 고분자 층(102)의 상부에 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)을 형성함으로써, 언더컷(106) 형성 시 식각 선택비를 조절할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 임프린트용 스탬프를 제거하고, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층, 금속 산화박막 패턴 층 또는 고분자 층 중 어느 하나 이상을 식각하여, 기판이 노출되도록 언더컷(Undercut)을 형성하는 단계(s104)는 나노 구조체(100)의 형성을 위해 도 3의 s103 단계에서 형성된 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)과 고분자 층(102)을 건식 식각 공정으로 식각하여 언더컷(106)을 형성하는 단계이다. 고분자 층(102)에 언더컷(106) 형성을 위해 건식 식각은 가스 또는 불활성 가스를 이용하며, 10~30 mTorr의 공정압력, O2 30~60 SCCM, RF Power 50~200W의 조건으로 이루어진다.
또한, 건식 식각은 Cl2, HBr, HCl, SF6, CF4, CHF3, NF3, O2 또는 CFCs(ChloroFluoroCarbons)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 가스를 이용하며, N2, Ar 또는 He 중 하나 이상의 불활성 가스를 더 포함하여 식각에 이용한다.
고분자 층(102)의 상부에 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층(105)이 형성될 경우, O2 건식 식각 시 레진 패턴 층(105)은 120㎚ 식각되고, 고분자 층(102)은 모두 식각되어 기판(101)이 노출되며, 언더컷(106)이 형성된다. 아울러, 고분자 층(102)의 상부에 금속 산화박막 패턴 층(105)이 형성될 경우, O2 건식 식각 시 금속 산화박막 패턴 층(105)이 10㎚ 식각되고, 고분자 층(102)은 모두 식각되어 기판(101)이 노출되는 리프트 오프 공정이 용이한 언더컷(106)이 형성된다.
언더컷(106) 형성을 위한 건식 식각 시 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층(105)과 고분자 층(102)의 O2 식각 선택비는 0.1:1~0.8:1이며, 금속 산화박막 패턴 층(105)과 고분자 층(102)의 O2 식각 선택비는 0.6:20~1:20이다. 식각 선택비를 조절하여 기판(101) 및 고분자 층(102)에 언더컷(106)을 형성함으로써, 나노 구조체(100) 형성 시 레진 패턴 층(105) 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)을 마스크로 사용할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층, 금속 산화박막 패턴 층 또는 기판 중 어느 하나 이상의 상부에 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 중 어느 하나 이상의 막을 형성하는 단계(s105)는 도 4의 s104 단계에서 형성한 언더컷(106)에 나노 구조체(100) 형성을 위해 막을 형성하는 단계이다.
나노 구조체(100) 형성을 위해 기판(101) 상부, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)의 상부에 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막은 전자 빔 증착기를 이용하여 20㎚~1000㎚의 두께로 형성되며, 언더컷(106)에 나노 구조체(100) 형성 시 기판(101) 또는 마스크로 이용된다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 열 증착(Thermal Evaportor), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD), 스퍼터링(Sputtering), PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 또는 스핀 코팅(Spin Coating)과 같은 다양한 방법으로 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막을 형성할 수 있다.
본 발명에서는 나노 구조체(100)의 굴절률 조절을 위해 전자 빔 증착기를 이용해 기판(101)과 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)의 상부에 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 형성 시 Adhesion Layer로서 Ti를 2Å/s 조건으로 10㎚를 증착하고, 굴절률이 가장 큰 ZnS를 2Å/s 조건으로 70㎚를 증착, ITO를 5Å/s 조건으로 70㎚를 증착 및 SiO2를 70㎚를 증착했다.
마스크 또는 나노 구조체(100)의 기판(101)으로 이용되는 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막은 전자 빔 증착기를 이용한 증착시 회전의 유무 또는 속도를 조절하여 나노 구조체(100)의 형상 또는 높이를 조절한다. 나노 구조체(100) 형성 시 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막을 마스크로 이용하고, 전자 빔 증착기의 회전력을 조절함으로써, 균일한 크기의 다양한 형상의 나노 구조체(100)를 제조할 수 있고, 나노 구조체(100)의 균일한 배열이 가능하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 패턴 중 어느 하나 이상을 용매를 이용해 리프트 오프(Lift-Off)하여 나노 구조체를 취득하는 단계(s106)는 도 5의 s105 단계에서 형성한 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막(107)을 아세톤 용액을 이용해 리프트 오프 공정으로 나노 구조체(100)를 취득하는 단계이다. 또한, 도 5의 s105 단계에서 형성한 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물을 포함하는 나노 구조체(100)의 상부에 막을 형성하여, 빛 굴절률을 조절한다.
고분자 층(102), 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막(107) 패턴의 리프트 오프 및 식각은 아세톤(Acetone) 용액에 30초~90초간 담근 후, 질소 가스로 Blowing 한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, TMAH(Tetramethyl armmonium hydroxide), N,N-Dimethylacetamide, Water, Acetic acid, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 과산화수소(H2O2) 등과 같이 다양한 용매 및 가스를 이용해 리프트 오프 공정이 가능하다.
본 발명에 따른 s101 내지 s106 단계의 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체(100) 제조 방법은 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층(103)에 임프린트용 스탬프(104)를 가압하여 나노 스케일의 패턴을 형성하고, 가열 또는 빛을 조사하여 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)을 형성하며, 식각 선택비에 따라 고분자 층(102)에 용이하게 언더컷(106)을 형성하고, 언더컷(106) 위치에 나노 구조체(100)를 형성하고 고분자 층(102)을 리프트 오프함으로써, 나노 구조체(100) 제조를 위한 공정을 간소화함과 동시에 식각 손상을 최소화할 수 있다.
나아가, 패턴이 형성된 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층(105)을 마스크로 사용해 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막(107)을 나노 구조체(100)에 형성함으로써, 광 추출 시 반도체 물질과 공기의 굴절률 차이에 따른 광 반사 발생을 억제하고, 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체(100)를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체(100) 제조 방법은 s101에서 기판(101)이 아닌 박막(101)을 이용할 수 있고, 박막(101)의 상부에 s102에서 s106을 실시하여 나노 구조체(100)를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법에 의해 제조된 나노 구조체(100)는 도 7 내지 도 8을 참조하여 설명할 수 있다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체의 SEM 이미지이다.
도 7은 실리콘 기판(101) 상부에 PMMA 고분자 층(102)을 형성하고, 고분자 층(102) 상부에 Si를 포함하는 임프린트 레진 층(103)을 형성하여 임프린트 리소그래피로 레진 패턴 층(105)을 형성한 후, 건식 식각으로 고분자 층(102)에 언더컷(106) 및 나노 구조체(100)를 제조하는 과정을 나타내는 SEM 이미지다.
본 발명에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법 단계 중 s103 단계는 도 7의 (a)에 해당하며, 임프린트용 스탬프(104)를 제거하고, s103 단계에서 형성된 패턴을 건식 식각하여 고분자 층(102)에 언더컷(106)을 형성하는 단계인 s104 단계는 도 7의 (b)에 해당한다.
또한, 기판(101), 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층(105) 중 어느 하나 이상의 상부에 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막(107) 중 어느 하나 이상의 막을 형성하는 단계인 s105 단계는 도 7의 (c) 참조하여 확인할 수 있다. 아울러, 도 7의 (d)는 본 발명의 s106 단계에서 취득한 나노 구조체(100)임을 확인할 수 있다.
도 8은 실리콘 기판(101) 상부에 PMMA 고분자 층(102)을 형성하고, 고분자 층(102) 상부에 ZrO2의 생성이 가능한 감광성 금속-유기물 전구체 층(103)을 형성하고, 임프린트 리소그래피로 금속 산화박막 패턴 층(105)을 형성한 후, 건식 식각으로 고분자 층(102)에 언더컷(106) 및 나노 구조체(100)를 제조하는 과정을 나타내는 SEM 이미지이다.
도 7에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법 단계 중 s103 단계는 도 8의 (a), s104 단계는 (b), s105 단계는 (c), s106 단계는 (d)에 해당된다.
도 7 내지 도 8의 (d)에서 나타내는 나노 구조체(100)는 구, 점, 튜브, 원뿔, 반구, 다각뿔, 다각기둥 또는 원기둥 중 어느 하나 이상의 형상으로 이루어질 수 있으며, 기판(101)과 접하는 하부의 폭이 상부의 폭보다 넓은 것을 알 수 있다. 또한, 수직 방향을 기준으로 좌우 비대칭 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다. 아울러, 본 발명에 따른 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법인 s101 단계 내지 s106 단계에 의해 제조된 나노 구조체(100)는 식각 공정 중 발생하는 폴리머 접착 현상이 없어, 나노 구조체(100)의 일 측부에 폴리머가 잔존하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조 되는 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
100: 나노 구조체 또는 다층 나노 구조체
101: 기판 또는 박막
102: 고분자층
103: 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층
104: 임프린트용 스탬프
105: 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층
106: 언더컷
107: 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 중 어느 하나 이상의 막

Claims (15)

  1. 임프린트 리소그래피(Imprint Lithography) 공정과 리프트 오프(Lift-Off) 공정을 이용하여 굴절률이 조절된 다층박막의 나노 구조체를 형성하는 방법에 있어서,
    기판의 상부에 고분자 층을 형성하는 단계,
    상기 고분자 층 상부에 Si(Silicon) 또는 금속산화물(Metal Oxide) 나노입자(Nanoparticle)가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하는 단계;
    Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 상기 임프린트 레진 층 또는 상기 감광성 금속-유기물 전구체 층을 패턴이 형성된 임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)로 가압하고, 가열 또는 빛 조사 방법 중 하나 또는 혼용 방법으로 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하는 단계;
    상기 임프린트용 스탬프를 제거하고, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 상기 레진 패턴 층, 상기 금속 산화박막 패턴 층 또는 상기 고분자 층 중 어느 하나 이상을 식각하여, 상기 기판이 노출되도록 언더컷(Undercut)을 형성하는 단계;
    Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 상기 레진 패턴 층, 상기 금속 산화박막 패턴 층 또는 상기 기판 중 어느 하나 이상의 상부에 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 중 어느 하나 이상의 막을 형성하는 단계 및
    상기 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 패턴 중 어느 하나 이상을 용매를 이용해 리프트 오프(Lift-Off)하여 나노 구조체를 취득하는 단계를 포함하며,
    상기 임프린트 레진 층은,
    Si 또는 SiO2, ZrO2, TiO2, ZnO, Fe2O3 또는 Y2O3 중 어느 하나 이상이 포함된 금속산화물 나노 입자를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 임프린트용 스탬프를 압착하고, 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 10초~10분간 조사하여 형성하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  2. 임프린트 리소그래피(Imprint Lithography) 공정과 리프트 오프(Lift-Off) 공정을 이용하여 굴절률이 조절된 다층박막의 나노 구조체를 형성하는 방법에 있어서,
    박막에 고분자 층을 형성하는 단계;
    상기 고분자 층 상부에 Si(Silicon) 또는 금속산화물(Metal Oxide) 나노입자(Nanoparticle)가 포함된 임프린트 레진 층 또는 감광성 금속-유기물 전구체 층을 형성하는 단계;
    Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 상기 임프린트 레진 층 또는 상기 감광성 금속-유기물 전구체 층을 패턴이 형성된 임프린트용 스탬프(Imprint Stamp)로 가압하고, 가열 또는 빛 조사 방법 중 하나 또는 혼용 방법으로 Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 레진 패턴 층 또는 금속 산화박막 패턴 층을 형성하는 단계;
    상기 임프린트용 스탬프를 제거하고, Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 상기 레진 패턴 층, 상기 금속 산화박막 패턴 층 또는 상기 고분자 층 중 어느 하나 이상을 식각하여, 상기 박막이 노출되도록 언더컷(Undercut)을 형성하는 단계;
    Si 또는 금속산화물 나노입자가 포함된 상기 레진 패턴 층, 상기 금속 산화박막 패턴 층 또는 상기 박막 중 어느 하나 이상의 상부에 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 중 어느 하나 이상의 막을 형성하는 단계 및
    상기 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막 패턴 중 어느 하나 이상을 용매를 이용해 리프트 오프(Lift-Off)하여 나노 구조체를 취득하는 단계를 포함하며,
    상기 임프린트 레진 층은,
    Si 또는 SiO2, ZrO2, TiO2, ZnO, Fe2O3 또는 Y2O3 중 어느 하나 이상이 포함된 금속산화물 나노 입자를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 임프린트용 스탬프를 압착하고, 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 10초~10분간 조사하여 형성하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  3. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 층은,
    PVC(Polyvinyl Chloride), Neoprene, PVA(Polyvinyl Alcohol), PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate), PBMA(Poly Benzyl Meta Acrylate), PolyStylene, SOG(Spin On Glass), PDMS(Polydimethylsiloxane), PVFM(Poly Vinyl formal), Parylene, Polyester, Epoxy, Polyether, Polyimide 또는 LOR 중 어느 하나의 고분자 물질로 이루어지며, 두께가 20㎚~1000㎚로 형성된 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  4. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 층은,
    상기 기판 또는 상기 박막의 상부에 고분자 물질을 스핀코팅하고, 50℃~200℃ 온도로 30초~500초간 가열처리하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감광성 금속-유기물 전구체 층은,
    리튬(Li), 베릴륨(Be), 붕소(B), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 규소(Si), 인듐(In), 황(S), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 비소(As), 셀레늄(Se), 루비듐(Rb), 스트론튬(Sr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 인듐(In), 주석(Sn), 텔루륨(Te), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 가돌리늄(Gd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 납(Pb), 비스무스(Bi), 폴로늄(Po) 또는 우라늄(U)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 금속 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  7. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감광성 금속-유기물 전구체 층은,
    에틸헥사노에이트(Ethylhexanoate), 아세틸아세토네이트(Acetylacetonate), 디알킬디티오카바메이트(Dialkyldithiocarbamates), 카르복실산(Carboxylic acids), 카르복실레이트(Carboxylates), 피리딘(Pyridine), 디아민(Diamines), 아르신(Arsines), 디아르신(Diarsines), 포스핀(Phosphines), 디포스핀(Diphosphines), 부톡사이드(Butoxide), 이소프로팍사이드(Isopropoxide), 에톡사이드(Ethoxide), 클로라이드(Chloride), 아세테이트(Acetate), 카르보닐(Carbonyl), 카르보네이트(Carbonate), 하이드록사이드(Hydroxide), 아레네스(Arenas), 베타-디케토네이트(Beta-Diketonate), 2-니트로벤잘디하이드(2-Nitrobenzaldehyde) 또는 아세테이트 디하이드레이트(Acetate Dihydrate) 중 어느 하나 이상의 유기물 리간드로 이루어진 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  8. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감광성 금속-유기물 전구체 층은,
    헥산, 4-메틸-2-펜타논(4-Methyl-2-Pentanone), 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 디메틸설폭사이드(Dimethyl Sulfoxide: DMSO), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide: DMF), N-메틸피롤리돈, 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran: THF), 테칸, 노난, 옥탄, 헵탄, 펜탄 또는 2-메톡시에탄올(E-Methoxyethanol)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 용매를 이용해 생성하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  9. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 산화박막 패턴 층은,
    상기 임프린트용 스탬프를 압착하고, 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 1분~50분간 조사하여 형성하는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  10. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식각은,
    가스 또는 불활성 가스를 이용하며, 10~30 mTorr의 공정압력, O2 30~60 SCCM, RF Power 50~200W의 조건으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  11. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속, 금속 산화물, 불화물, 질화물 또는 황화물 막은,
    전자빔 증착기를 이용하여 20㎚~1000㎚의 두께로 형성되며, 상기 나노 구조체 형성을 위한 기판 또는 마스크(Mask)로 이용되는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  12. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노 구조체는,
    구, 점, 튜브, 원뿔, 반구, 다각뿔, 다각기둥 또는 원기둥 중 어느 하나 이상의 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  13. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노 구조체는,
    기판과 접하는 하부의 폭이 상부의 폭 보다 넓은 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  14. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노 구조체는,
    수직방향을 기준으로 좌우 비대칭 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
  15. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노 구조체는,
    상기 식각 공정 중 발생하는 폴리머 접착 현상이 없어, 상기 나노 구조체의 일 측부에 상기 폴리머가 잔존하지 않는 것을 특징으로 하는 임프린트 리소그래피와 리프트 오프 공정을 이용한 굴절률이 조절된 다층 나노 구조체 제조 방법.
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