KR101412228B1 - Method for manufacturing thin film comprising mixed block copolymer, method for manufacturing template comprising mixed block copolymer, and thin film and template mixed block copolymer - Google Patents

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Abstract

혼합 블록공중합체 박막 제조방법, 혼합 블록공중합체 주형 제조방법 및 이에 의하여 제조된 혼합 블록공중합체 박막 및 주형이 제공된다.
본 발명에 따른 혼합 블록공중합체 박막 제조방법은 고분자량의 긴 사슬길이를 가지며 자기조립된 제 1 블록공중합체에, 상기 제 1 블록공중합체에 비하여 저분자량이며, 짧은 길이를 갖는 대칭성의 제 2 블록공중합체를 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액을 기판 상에 적층하여, 블록공중합체 박막을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 블록공중합체 박막을 열처리하여 자기조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
A mixed block copolymer thin film preparation method, a mixed block copolymer mold production method, and a mixed block copolymer thin film and a mold prepared thereby are provided.
The method for producing a mixed block copolymer thin film according to the present invention is a method for producing a mixed block copolymer thin film which has a high molecular weight and a long chain length and has a self-assembled first block copolymer and a second block copolymer having a low molecular weight, Block copolymer to prepare a mixed solution; Laminating the mixed solution on a substrate to form a block copolymer thin film; And self-assembling the formed block copolymer thin film by heat treatment.

Description

혼합 블록공중합체 박막 제조방법, 혼합 블록공중합체 주형 제조방법 및 이에 의하여 제조된 혼합 블록공중합체 박막 및 주형{Method for manufacturing thin film comprising mixed block copolymer, method for manufacturing template comprising mixed block copolymer, and thin film and template mixed block copolymer}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for preparing a mixed block copolymer thin film, a method for producing a mixed block copolymer, a mixed block copolymer prepared by the method, and template mixed block copolymer}

본 발명은 혼합 블록공중합체 박막 제조방법, 혼합 블록공중합체 주형 제조방법 및 이에 의하여 제조된 혼합 블록공중합체 박막 및 주형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이로써 혼합 블록공중합체의 배향 특성, 디펙트 감소 특성 등이 향상되며, 아울러 크기, 치수 등을 조절할 수 있는 혼합 블록공중합체 박막 제조방법, 혼합 블록공중합체 주형 제조방법 및 이에 의하여 제조된 혼합 블록공중합체 박막 및 주형에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a mixed block copolymer thin film, a process for producing a mixed block copolymer template, and a mixed block copolymer thin film and a template prepared thereby, and more particularly, to a process for producing a mixed block copolymer, The present invention also relates to a method for producing a mixed block copolymer thin film and a mixed block copolymer thin film and a mold prepared thereby.

블록공중합체는 화학적으로 구분되는 거대분자 블록들이 공유결합된, 자기조립 고분자 물질이다. 용해되지 않는 블록 각각의 미세 분리를 통하여, 주기적으로 반복되는 구립체, 실린더 또는 판상 어레이가 형성되며, 그 크기는 3-50 nm 범위로 조절될 수 있다. 따라서, 종래의 리쏘그래피에 대한 대안으로 나노구조체 템플레이팅 및 나노리쏘그래피의 목적으로, 상기 블록공중합체는 활발히 연구되고 있다. 하지만, 블록공중합체 박막을 실질적인 소자 제조에 적용하기 위해서는, 예를 들어 미세영역 형태 크기 및 주기의 정확한 조절, 정렬도 향상 및 디펙트 레벨 감소 등의 어려움이 해결되어야 한다. Block copolymers are self-assembled macromolecular materials in which chemically distinct macromolecular blocks are covalently bonded. Through the micro-separation of each of the non-dissolved blocks, periodically repeated mosquitos, cylinders or plate-like arrays are formed, the size of which can be adjusted in the range of 3-50 nm. Thus, for the purposes of nanostructure templating and nanorisography as an alternative to conventional lithography, the block copolymers have been actively studied. However, in order to apply the block copolymer thin film to practical device manufacture, it is necessary to solve difficulties such as, for example, precise control of the size and period of the fine region, improvement in alignment, and reduction in defect level.

블록공중합체 박막의 미세 구조체 형태인 미세영역(microdomain) 크기와, 그 반복주기는 각 블록의 길이 및 상대적인 조성을 변화시키는 방식으로 결정될 수 있다. 상이한 길이의 블록공중합체 화학적 합성은, 매우 정밀하고, 어려운 공정으로 인한 제한이 있다. 따라서, 이러한 화학적 합성에 대한 새로운 대안이 요구된다. The microdomain size in the form of a microstructure of the block copolymer thin film and its repetition period can be determined by changing the length and relative composition of each block. Block copolymer chemical synthesis of different lengths is limited by very precise, difficult processes. Therefore, new alternatives to such chemical synthesis are required.

예전에는 전기장을 인가하여 벌크 필름에서 판상 구조를 정밀하게 조절하는 방법이 보고되었으며, 여기에서 판 사이의 간격은 6% 수준으로 감소된다. 게다가, 분자 수준에서의 혼합이 연구되어, 블록공중합체 박막의 미세구조 크기를 제어할 수 있다. 폴리스티렌(PS) 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 동종중합체와, 대칭성의 폴리스티렌-블록-폴리(메틸메타크릴레이트)(PS-b-PMMA)의 혼합체, PS-b-PMMA 디블록공합체(diblock copolymer)를 중성 반사율로 분석, 조사하였다. 이 경우, 동종중합체는 동종중합체의 분자량이 증가함에 따라 판상(lamellar) 미세영역에 보다 한정된다. 최근, 이 분야에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 동종중합체의 첨가는 단순한 블록공중합체로 달성할 수 있는 미세영역의 크기 수준을 향상시킬 수 있는 대안으로 연구되어, 수직으로 정렬된 실린더의 주기 및 도메인 크기를 조절할 수 있다. 하지만, 동종중합체를 많은 양으로 첨가하는 것은, 균일하지 않은 블록공중합체 구조체 형성이라는 원하지 않는 결과를 발생시키고, 게다가 상 분리에서의 원하지 않는 손실을 발생시키는 문제가 있다. Previously, a method of precisely adjusting the plate structure in bulk films by applying an electric field has been reported, where the spacing between plates is reduced to about 6%. In addition, mixing at the molecular level can be studied to control the microstructure size of the block copolymer thin film. A mixture of polystyrene (PS) or poly (methyl methacrylate) (PMMA) homopolymer with a polystyrene block-poly (methyl methacrylate) (PS-b-PMMA) of symmetry, PS- The diblock copolymer was analyzed with neutral reflectance. In this case, the homopolymer is more limited to the lamellar fine region as the molecular weight of the homopolymer increases. Recently, active research on this field is under way. The addition of the homopolymer can be studied as an alternative to improve the size level of the microdomain that can be achieved with a simple block copolymer to control the period and domain size of vertically aligned cylinders. However, the addition of a large amount of the homopolymer causes undesired results such as formation of an uneven block copolymer structure, and further, there is a problem of causing undesired loss in phase separation.

본 발명이 해결하려는 과제는 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 블록공중합체 기반 박막 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing a block copolymer-based thin film for solving the problems of the prior art described above.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 고분자량의 긴 사슬길이를 가지며 자기조립된 제 1 블록공중합체에, 상기 제 1 블록공중합체에 비하여 저분자량이며, 짧은 길이를 갖는 대칭성의 제 2 블록공중합체를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 기판 상에 적층하여, 블록공중합체 박막을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 블록공중합체 박막을 열처리하여 자기조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 블록공중합체 박막 제조방법을 제공한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first block copolymer having a high molecular weight and a long chain length, a second block copolymer having a low molecular weight and a short length, Mixing the coalescents to produce a mixture; Laminating the mixture on a substrate to form a block copolymer thin film; And a step of self-assembling the formed block copolymer thin film by heat treatment to form a mixed block copolymer thin film.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 자기조립하는 단계에 따라, 상기 제 1 블록공중합체의 일부 블록중합체는 실린더 또는 판상 구조로 자기조립된다. In one embodiment of the present invention, in accordance with the self-assembling step, some of the block polymers of the first block copolymer are self-assembled into a cylinder or plate-like structure.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 블록공중합체는 상기 자기조립하는 단계에서 자기조립되지 않는 수준의 분자량 및 사슬길이를 갖는다. In one embodiment of the present invention, the second block copolymer has a molecular weight and a chain length at a level that is not self-assembled in the self-assembling step.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 블록공중합체는 상기 블록공중합체 박막의 10 내지 50 중량%로 혼합된다. In one embodiment of the present invention, the second block copolymer is mixed with 10 to 50% by weight of the block copolymer thin film.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 블록공중합체와 제 2 블록공중합체는 동일한 종류의 디블록공중합체(diblock copolymer)이다. In one embodiment of the present invention, the first block copolymer and the second block copolymer are the same type of diblock copolymer.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 블록공중합체와 제 2 블록공중합체는 폴리스티린-블록-폴리메타크릴레이트 공중합체이다. In one embodiment of the present invention, the first block copolymer and the second block copolymer are polystyrene-block-polymethacrylate copolymers.

본 발명은 상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 상술한 방법에 의하여 제조된 혼합 블록공중합체 박막을 제공한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a mixed block copolymer thin film produced by the above-described method.

본 발명은 상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 고분자량의 긴 사슬길이를 가지며 자기조립된 제 1 블록공중합체에, 상기 제 1 블록공중합체에 비하여 저분자량이며, 짧은 길이를 갖는 대칭성의 제 2 블록공중합체를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 기판 상에 적층하여, 블록공중합체 박막을 형성하는 단계; 상기 형성된 블록공중합체 박막을 열처리하여 판상 또는 실린더 형상으로 자기조립하는 단계; 및 상기 자기조립된 블록공중합체를 선택적으로 식각하여, 판상 또는 실린더 형상의 패턴을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록공중합체 주형 제조방법을 제공한다. In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a method for producing a block copolymer having a high molecular weight and a long chain length and a self-assembled first block copolymer having a low molecular weight, Mixing the block copolymer to prepare a mixture; Laminating the mixture on a substrate to form a block copolymer thin film; Subjecting the formed block copolymer thin film to heat treatment to self-assemble in a plate or cylinder shape; And selectively etching the self-assembled block copolymer to form a plate-like or cylinder-shaped pattern.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 블록공중합체는 상기 자기조립하는 단계에서 자기조립되지 않는 수준의 분자량 및 사슬길이를 갖는다. In one embodiment of the present invention, the second block copolymer has a molecular weight and a chain length at a level that is not self-assembled in the self-assembling step.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 블록공중합체는 상기 블록공중합체 박막의 10 내지 50 중량%로 혼합된다. In one embodiment of the present invention, the second block copolymer is mixed with 10 to 50% by weight of the block copolymer thin film.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 블록공중합체 함량이 증가함에 따라 상기 판상 또는 실린더 패턴 사이의 반복주기가 짧아진다. In one embodiment of the present invention, as the second block copolymer content increases, the repetition period between the plate-like or cylinder patterns is shortened.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 블록공중합체 함량이 증가함에 따라 상기 실린더의 중심간 거리가 짧아진다. In one embodiment of the present invention, as the second block copolymer content increases, the distance between the centers of the cylinders becomes shorter.

본 발명은 상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 상술한 방법에 의하여 제조된 블록공중합체 주형을 제공한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a block copolymer mold produced by the above-mentioned method.

본 발명의 일 실시예에서 상기 블록공중합체 주형은 판상 또는 실린더 패턴을 가지며, 상기 패턴은 상기 제 2 블록공중합체에 의하여 일정 방향으로 배향성을 갖는다. In one embodiment of the present invention, the block copolymer template has a plate or cylinder pattern, and the pattern is oriented in a predetermined direction by the second block copolymer.

본 발명은 상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 기판상에 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 블록공중합체 주형을 제조하는 단계; 상기 블록공중합체 주형 상에 금속물질을 적층하는 단계; 및 상기 블록공중합체 주형을 제거하여, 상기 금속물질로 이루어진 나노입자를 상기 기판상에 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 나노입자 어레이 제조방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a block copolymer, comprising the steps of: preparing a block copolymer template on a substrate by the method according to any one of claims 8 to 12; Laminating a metal material on the block copolymer template; And removing the block copolymer template to produce nanoparticles of the metal material on the substrate.

본 발명에 따르면, 긴 사슬길이의 고분자량 블록공중합체(제 1 블록공중합체)와, 상기 1 블록공중합체보다 짧은 사슬길이를 가지며, 대칭성을 갖는 저분자량 블록중합체(제 2 블록공중합체)로 이루어진 혼합 블록공중합체 박막(blend block copolymer thin film)을 제공한다. 이로써 혼합 블록공중합체의 배향 특성, 디펙트 감소 특성 등이 향상되며, 아울러 크기, 치수 등을 조절할 수 있다.
According to the present invention, a high molecular weight block copolymer (first block copolymer) having a long chain length and a low molecular weight block polymer (second block copolymer) having a shorter chain length than the one block copolymer and having symmetry To provide a blend block copolymer thin film. As a result, the orientation properties and defect reduction characteristics of the mixed block copolymer are improved, and the size and dimensions can be controlled.

도 1은 5k-5k 짧은 길이의 대칭 PS-b-PMMA 디블록공중합체(제 2 블록공중합체)가 48k-46k 대칭 또는 140k-60k 비대칭의, 긴 길이의 디블록공중합체(제 1 블록공중합체)에 혼합됨으로써, 자기조립된 나노구조체 축소 현상을 설명하는 도면이다.
도 2는 48-46k 판상 구조 및 140-60k 실린더 구조의 PS-b-PMMA 또는 5k-5k PS-b-PMMA 조성비에 따른 혼합 구조체에 대한 주사전자 현미경(SEM) 이미지이다.
도 3은 도 2에서 나타난 나노구조체의 크기 및 주기를 나타내는 도면으로, 미세영역 크기, 주기와 5k-5k PS-b-PMMA 함량간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 각 실시예에 따른 구조체의 상대적 특성과 치수를 정량화하기 위하여, 디펙트(defect) 밀도를, 5k-5k PS-b-PMMA 함량의 함수로 측정, 분석하고, 이를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 혼합 블록공중합체 박막에 의하여 제조된 토포그래픽 포토레지스트 패턴의 SEM 이미지이다.
도 6은 패턴된 블록공중합체 주형 모폴로지를 복제하는 금 나노입자 어레이의 이미지이다.
도 7은 도 6에서 제조된 상기 금 나노입자 어레이를 UV-Vis 흡광 분광기를 이용하여 분석한 그래프이다.
Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a symmetric PS-b-PMMA diblock copolymer (second block copolymer) of a 5k-5k short length having a length of 48k-46k symmetry or a length of 140k-60k asymmetric diblock copolymer Assembled nanostructure by mixing the nanostructure with the nanostructure.
2 is a scanning electron microscope (SEM) image of a mixed structure according to PS-b-PMMA or 5k-5k PS-b-PMMA composition ratios of a 48-46 k plate structure and a 140-60 k cylinder structure.
FIG. 3 is a view showing the size and cycle of the nanostructure shown in FIG. 2, showing the relationship between the fine region size and the period and the content of 5k-5k PS-b-PMMA.
Figure 4 is a diagram illustrating the measurement and analysis of defect density as a function of the 5k-5k PS-b-PMMA content to quantify the relative properties and dimensions of the structures according to each embodiment.
FIG. 5 is an SEM image of a topographic photoresist pattern produced by a mixed block copolymer thin film produced according to the present invention.
Figure 6 is an image of a gold nanoparticle array replicating a patterned block copolymer mold morphology.
FIG. 7 is a graph of the gold nanoparticle array fabricated in FIG. 6 using UV-Vis absorption spectroscopy.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 블곡공중합체 필름 및 그 제조방법 등을 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a double-block copolymer film according to each embodiment of the present invention, a method for producing the same, and the like will be described with reference to the accompanying drawings.

이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다. The following examples are intended to illustrate the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, equivalent inventions performing the same functions as the present invention are also within the scope of the present invention.

또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, it is to be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여, 긴 사슬길이의 고분자량 블록공중합체(제 1 블록공중합체)와, 상기 1 블록공중합체보다 짧은 사슬길이를 갖는 저분자량 블록중합체(제 2 블록공중합체)로 이루어진 혼합 블록공중합체 박막(blend block copolymer thin film)을 제공하며, 특히 본 발명자는 이러한 제 2 블록공중합체는 2개의 블록중합체로 이루어지며, 2개의 블록공중합체가 동일한 분자량을 갖는, 이른바 대칭성을 가지는 경우, 혼합 블록공중합체의 배향 특성, 디펙트 감소 특성 등이 향상되는 점을 발견하였다. Disclosure of the Invention In order to solve the above problems of the prior art, the present invention provides a high molecular weight block copolymer having a long chain length (first block copolymer) and a low molecular weight block polymer having a shorter chain length than the one block copolymer The present inventors have found that such a second block copolymer is composed of two block polymers, and the two block copolymers have the same molecular weight (i.e., Of the present invention, it has been found that the orientation properties, defective reduction properties, and the like of the mixed block copolymer are improved when they have so-called symmetry.

이하 PS-b-PMMA를 블록공중합체로 사용한 실시예로서 본 발명을 설명하나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described as an example using PS-b-PMMA as a block copolymer, but the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예는, 고분자량의 긴 사슬길이 PS-b-PMMA와, 대칭성을 갖는 짧은 사슬길이 PS-b-PMMA 디블록공중합체 혼합 용액으로부터 수직으로 배향된 판상구조 또는 실린더 판상 미세영역을 형성하는 박막을 제공한다. 이로써, 미세영역 크기와 자기조립된 블록공중합체 나노구조체의 반복주기를 정화하게 조절할 수 있으며, 특히 짧은 길이 PS-b-PMMA 조성비율에 따라 크기 치수를 변화시킨다. 즉, 짧은 길이 조성이 증가함에 따라, 박막 혼합체의 디펙트(결함) 밀도가 감소되며, 이로써 광폭의 트렌트 벽 내에서도 보다 용이한 나노구조체의 정렬이 가능하다.
One embodiment of the present invention is a method for producing a PS-b-PMMA diblock copolymer having a high molecular weight long chain length PS-b-PMMA and a symmetric short chain length PS-b-PMMA diblock copolymer mixed solution, Is provided. Thus, it is possible to control the microdomain size and the repetition period of the self-assembled block copolymer nanostructure to be purified, and in particular, the size dimension is changed according to the composition ratio of the short-length PS-b-PMMA. That is, as the short length composition is increased, the defect density of the thin film mixture is reduced, which makes it easier to align the nanostructure even in a wide trench wall.

실험예Experimental Example

물질matter

폴리스티린-블록-폴리메틸메타크릴레이트(PS-b-PMMA, Mn=5-5 kg mol-1, 48-46 kg mol-1, 140-60 kg mol-1을 구매하였고, 금을 위한 열 증발원을 Tasco사로부터 구매하였다. Polystyrene block-polymethyl methacrylate (PS-b-PMMA, Mn = 5-5 kg mol -1 , 48-46 kg mol -1 , 140-60 kg mol -1 was purchased, The evaporation source was purchased from Tasco.

순수 또는 혼합 필름에서의 블록공중합체 자기조립Self-assembly of block copolymer in pure or mixed film

피나냐 용액(황산:과산화수소 7:3 혼합액)에 실리콘 기판을 1시간 동안 섭씨 110도로 침지시키고, 탈이온수로 수 회 세척하여, 세정하였다. 세정 후, 실리콘 표면을 균일 중성 블러쉬로 수 회 세척하였다. PS-b-PMMA(48-46k 또는 140-60k, 제 1 중합체)의 단일 블록공중합체 필름(비교대상)과 계획된 조성비로 PS-b-PMMA(5k-5k, 제 2 중합체)가 혼합된 혼합 필름을 툴루엔 용액으로 스핀-코팅하였고, 이어서 섭씨 190도로 진공에서 2시간 동안 어닐링하여, 판상 또는 실린더 어레이로 이루어지며, 나노크기 모폴로지를 갖는 자기조립 구조체를 제조하였다.
The silicon substrate was immersed in pinna solution (sulfuric acid: hydrogen peroxide 7: 3 mixture) for 1 hour at 110 degrees Celsius, washed several times with deionized water, and washed. After cleaning, the silicon surface was washed several times with a uniform neutral blush. A mixed blend of PS-b-PMMA (48-46k or 140-60k, first polymer) with a single block copolymer film (comparative) and PS-b-PMMA (5k-5k, second polymer) The film was spin-coated with a Toluene solution and then annealed at a vacuum of 190 degrees Celsius for 2 hours to produce a self-assembled structure of nano-sized morphology consisting of a plate or cylinder array.

포토레지스트 트렌치 제조Photoresist trench manufacturing

SU-8의 네거티브 톤 포토레지스트(MicroChem Corp. 미국)을 사용하여 토포그래픽 포토레지스트 제한체(topographic photoresist confinement)를 제조하였다. 180nm 두께의 포토레지스트 층을 상기 세정된 실리콘 기판상에 스핀코팅하고, 섭씨 65도에서 20초간 소프트 베이킹하였다. I-라인 소스 (Midas/MDA-6000 DUV, KR; 파장 365 nm; 9.5 mW/cm2)를 패턴된 마스크를 관통시켜 상기 포토레지스트 필름에 조사하여, 노출시켰다. 그리고, 섭씨 110도로 60초간 후 베이킹을 하여, 상기 필름의 노출된 부위를 선택적으로 가교시켰다. 이후, 상기 필림을 프로필렌 글리콘 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 용액을 60초간 침지시켜, 패턴 현상을 진행하였다.
Topographic photoresist confinement was prepared using SU-8 negative tone photoresist (MicroChem Corp. USA). A 180 nm thick photoresist layer was spin coated onto the cleaned silicon substrate and soft baked at 65 degrees Celsius for 20 seconds. An I-line source (Midas / MDA-6000 DUV, KR; wavelength 365 nm; 9.5 mW / cm 2) was passed through the patterned mask and irradiated to the photoresist film to expose. Then, after baking at 110 degrees Celsius for 60 seconds, the exposed portions of the film were selectively crosslinked. Thereafter, the film was immersed in propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) solution for 60 seconds to conduct pattern development.

금 어레이 제작Gold array production

BC0 또는 BC3 블록공중합체 필름을 UV 로 조사하고, 이어서 아세트산 및 물로 세정하여, 선택적으로 PMMA 실린더 코어를 제거하고, 잔류하는 PS 매트릭스를 가교시켰다. 주형 제조 후, 금 필름을 육각 나노포어 블록공중합체 주형에 증착시켰다. 금속 증착 후, 잔류 PS 나노포어 주형을 톨루엔에서 초음파로 리프트 오프 처리하여 제거하였다. 블록공중합체 주형 모폴로지를 복제하는 금 나노입자 어레이를 투명 파이렉스 유리 기판 상에 제작하였다.
The BC0 or BC3 block copolymer film was irradiated with UV, followed by washing with acetic acid and water to optionally remove the PMMA cylinder core and crosslink the remaining PS matrix. After the mold was prepared, a gold film was deposited on the hexagonal nanopore block copolymer mold. After metal deposition, residual PS nanopore molds were removed by lift-off treatment in toluene with ultrasonic waves. A gold nanoparticle array replicating the block copolymer mold morphology was fabricated on a transparent Pyrex glass substrate.

특성분석Character analysis

블록공중합체 박막 및 금 나노입자 어레이의 나노크기 모폴로지늘 Hitachi S-4800 SEM을 이용하여 이미지 분석하였다. 금 나노입자 어레이의 UV-vis 흡광 스펙트럼을 UV-3101 PC 스펙트로포토미터를 사용하여 측정하였다.
Nano-sized morphology of block copolymer thin films and gold nanoparticle arrays were always analyzed using Hitachi S-4800 SEM. The UV-vis absorption spectra of the gold nanoparticle arrays were measured using a UV-3101 PC spectrophotometer.

혼합 블록공중합체 필름 제조Mixed block copolymer film production

대칭 또는 비대칭 PS-b-PMMA 박막이 자기조립되어, 중성 표면 상에 판상 또는 실린더상의 표면 수직 구조의 미세영역을 형성하게 된다. 단일 블록공중합체에서, 나노영역의 크기와 주기를 각 블록의 분자량으로 결정한다. 원하는 나노영역의 크기를 조절하기 위한 화학적 합성, 처리 대신, 짧은 길이의 PS-b-PMMA가 원래의 PS-b-PMMA에 혼합될 수 있다. The symmetric or asymmetric PS-b-PMMA thin film is self-assembled to form fine regions of a plate-like or cylindrical surface vertical structure on the neutral surface. In a single block copolymer, the size and period of the nano-domains are determined by the molecular weight of each block. Short-length PS-b-PMMA can be mixed into the original PS-b-PMMA instead of chemical synthesis, treatment to adjust the size of the desired nano-domains.

도 1은 5k-5k 짧은 길이의 대칭 PS-b-PMMA 디블록공중합체(제 2 블록공중합체)가 48k-46k 대칭 또는 140k-60k 비대칭의, 긴 길이의 디블록공중합체(제 1 블록공중합체)에 혼합됨으로써, 자기조립된 나노구조체 축소 현상을 설명하는 도면이다.Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a symmetric PS-b-PMMA diblock copolymer (second block copolymer) of a 5k-5k short length having a length of 48k-46k symmetry or a length of 140k-60k asymmetric diblock copolymer Assembled nanostructure by mixing the nanostructure with the nanostructure.

도 1을 참조하면, 대칭성을 갖는 짧은 길이의 5k-5k PS-b-PMMA를, 긴 길이의 대칭 또는 비대칭 블록공중합체에 혼합함으로써, 최종 형성되는 혼합체의 크기 치수가 감소되는 것을 알 수 있다. 도 1에서 PL은 판상간 주기이고, PBL은 혼합된 판상 주기이며, PC는 실린더 주기, PBC는 혼합된 실린더 주기, DC는 실린더 주기, DBC는 혼합된 실린더 주기이다. Referring to FIG. 1, it can be seen that the size of the final formed mixture is reduced by mixing short-length 5 k-5k PS-b-PMMA having symmetry with a long-length symmetric or asymmetric block copolymer. In Fig. 1, PL is a plate-to-plate interval, PBL is a mixed plate-like cycle, PC is a cylinder cycle, PBC is a mixed cylinder cycle, DC is a cylinder cycle, and DBC is a mixed cylinder cycle.

상기 도 1의 결과는, 긴 길이의 디블록공중합체는 강한 분리 영역을 갖지만, 10k 공중합체는 벌크 PS-b-PMMA 상호작용 파라미터(0.037의 χ) 때문에 약한 분리 영역을 가지며, 그 결과. 단일 PS-b-PMMA 박막과 비교하여 볼 때, 짧은 길이의 디블록공중합체가 혼합된 혼합체는 판상 또는 실린더 영역 크기가 감소하는 것을 나타낸다. The results of FIG. 1 show that the long length diblock copolymer has a strong separation region, but the 10k copolymer has a weak separation region due to the bulk PS-b-PMMA interaction parameter (0.037 χ). Compared with a single PS-b-PMMA thin film, a mixture of short-length diblock copolymers shows a decrease in plate or cylinder area size.

도 2는 48-46k 판상 구조 및 140-60k 실린더 구조의 PS-b-PMMA 또는 5k-5k PS-b-PMMA 조성비에 따른 혼합 구조체에 대한 주사전자 현미경(SEM) 이미지이다.2 is a scanning electron microscope (SEM) image of a mixed structure according to PS-b-PMMA or 5k-5k PS-b-PMMA composition ratios of a 48-46 k plate structure and a 140-60 k cylinder structure.

도 2에서 나타난 기호 중 첫 번째 문자는 혼합체를 의미하고, 두 번째 문자는 판상(L) 또는 실린더상(C)을 의미하며, 세 번째 숫자는 이종 중합체 상에서의 5k-5k PS-b-PMMA 혼합 %이다. 예를 들어, BC3는 70 wt % 140k-60k PS-b-PMMA 및 30 wt % 5k-5k PS-b-PMMA를 의미한다. 2, the first letter means a mixture, the second letter means plate (L) or cylinder phase (C), the third number means 5k-5k PS-b-PMMA mixture %to be. For example, BC3 means 70 wt% 140k-60k PS-b-PMMA and 30 wt% 5k-5k PS-b-PMMA.

도 2를 참조하면, 판상 또는 실린더 구조의 블록공중합체 박막은, 미세영역 크기 및 그 주기가 48nm 주기를 갖는 판상 구조와, 40nm의 직경 및 80nm의 중심간 거리를 가지는 실린더 구조체가 형성된 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 2, it can be seen that the plate-shaped or cylinder-structured block copolymer thin film has a plate structure having a fine region size and a period of 48 nm, and a cylinder structure having a diameter of 40 nm and a center distance of 80 nm have.

하지만, 판상 구조의 주기는 5k-5k PS-b-PMMA 함량이 증가함에 따라 감소되는 것을 알 수 있다. 첨가된 5k-5k PS-b-PMMA 함량이 0에서 50%까지 증가함에 따라, 판상 구조의 주기는 ~ 48.1 nm 에서 ~ 35 nm까지 감소하였다. However, it can be seen that the period of the plate-like structure decreases as the content of 5k-5k PS-b-PMMA increases. As the content of added 5k-5k PS-b-PMMA increased from 0 to 50%, the period of the plate structure decreased from ~ 48.1 nm to ~ 35 nm.

실린더 구조의 경우, 유사한 거동이 발생, 관찰되었다. 첨가된 5k-5k PS-b-PMMA 함량이 0에서 50%까지 증가함에 따라, 실린더 구조체 주기는 ~ 78 nm 에서 ~ 52.5 nm로 감소하였으며, 실린더 구조체 크기 또한 43.8 nm 에서 31.5 nm로 감소하였다. 또한 5k-5k PS-b-PMMA 함량이 50%를 초과함에 따라(BL6 및 BC6), 불균일하고, 거대 상분리가 발생하였다. 따라서, 본 발명에 따른 5k-5k PS-b-PMMA 함량은 0 내지 50 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.In the case of the cylinder structure, similar behavior occurred and was observed. As the content of added 5k-5k PS-b-PMMA increased from 0 to 50%, the cylinder structure period decreased from ~ 78 nm to ~ 52.5 nm, and the cylinder structure size also decreased from 43.8 nm to 31.5 nm. In addition, as the content of 5k-5k PS-b-PMMA exceeded 50% (BL6 and BC6), heterogeneous and large phase separation occurred. Therefore, the content of 5k-5k PS-b-PMMA according to the present invention is preferably 0 to 50% by weight.

자기조립 박막에서 짧은 길이의 디블록공중합체 위치는 상기 짧은 길이의 디블록공중합체의 함량에 따라 결정된다. 대칭성을 갖는 짧은 길이의 디블록공중합체가 혼합됨에 따라 상기 짧은 길이의 디블록공중합체는 상이한 블록체의 계면으로 분리되어 상용화제로 거동한다. 반대로, 고도의 비대칭성을 블록공중합체가 혼합되면, 대부분의 짧은 길이 블록공중합체는 미세영역에 위치하며, 동종폴리머 충전제와 같이 거동하다. 따라서, 디블록공중합체로 얻어지는 나노구조체는 축소된 크기와 나노영역 주기를 나타내며, 이것은 상이한 블록 간의 계면에 위치하는 짧은 길이 디블록공중합체의 위치에 기인하다. The position of the short-length diblock copolymer in the self-assembled thin film is determined by the content of the short-length diblock copolymer. As the short-length diblock copolymer having symmetry is mixed, the short-length diblock copolymer separates at the interface of the different block bodies and behaves as a compatibilizer. On the contrary, when the block copolymer is mixed with a high degree of asymmetry, most of the short-length block copolymers are located in the fine region and behave like the homopolymer filler. Thus, the nanostructures obtained with diblock copolymers exhibit reduced size and nano-domain cycles, which is due to the position of short-length diblock copolymers located at the interface between the different blocks.

도 3은 도 2에서 나타난 나노구조체의 크기 및 주기를 나타내는 도면으로, 미세영역 크기, 주기와 5k-5k PS-b-PMMA 함량간의 관계를 나타낸다. 판상 나노구조체(Lamellar)의 경우 27%, 실리더 나노구조체는 32%의 크기 감소라 나타났다. 이러한 특성을 통하여, 블록공중합체 혼합체의 미세영역의 크기와 거리를 효과적이고, 정확하게 제어할 수 있다. FIG. 3 is a view showing the size and cycle of the nanostructure shown in FIG. 2, showing the relationship between the microdomain size, the period, and the content of 5k-5k PS-b-PMMA. 27% in the case of lamellar nanotubes and 32% in the case of cylindrical nanostructures. Through these properties, it is possible to effectively and precisely control the size and distance of the fine region of the block copolymer mixture.

각 실시예에 따른 구조체의 상대적 특성과 치수를 정량화하기 위하여, 디펙트(defect) 밀도를, 5k-5k PS-b-PMMA 함량의 함수로 측정, 분석하고, 이를 도 4에 나타내었다. 디펙트는 판상 나노구조체에서의 단층(dislocation) 또는 어긋남(disclination)으로 표현될 수 있으며, 실린더 구조체의 경우에는 다섯 또는 일곱 개의 인접구조체가 있는 경우, 디펙트로 측정될 수 있다. In order to quantify the relative properties and dimensions of the structures according to each example, the defect density was measured and analyzed as a function of 5k-5k PS-b-PMMA content and is shown in Fig. Defects can be expressed as dislocation or disclination in a plate-like nanostructure, and in the case of a cylinder structure, if there are five or seven adjacent structures, the defect can be measured as a defect.

5k-5k PS-b-PMMA가 첨가됨에 따라 디펙트 밀도가 현저히 감소되는 것이 관찰되었다. 이것은 질서있게 배열된, 균일한 나노영역이 향상된 다분성을 가지며 혼합 필름에서 형성되었다는 점에서도 증명된다.It was observed that as the 5k-5k PS-b-PMMA was added, the defect density was significantly reduced. This is also demonstrated by the fact that ordered, homogeneous nano-domains have improved polydispersity and are formed in mixed films.

패턴되지 않은 표면 상의 블록공중합체 필름에서의 미세 상분리는 임의 배향된 미세영역을 형성시키기 때문에, 화학적 또는 토포그래픽적 패턴이 사용되어, 측향으로의 배향성을 향상시킨다. 블록공중합체의 방향성을 갖는 조립을 위하여, 네거티브 톤의 포토레지스트인 SU-8을 사용하여, 토포그래픽 포토레지스트 구조 제한체(100nm 너비, 180nm 높이)를 제조하였다. 단일 또는 혼합 블록공중합체 박막을 톨루엔 용액으로부터 토포그래픽 패턴 상에 스핀코팅하고, 이어 열적 어닐링을 수행하였다. Since the fine phase separation in the block copolymer film on the non-patterned surface forms an arbitrarily oriented fine region, a chemical or topographic pattern is used to improve the orientation to the direction. For directional assembly of block copolymers, a topographic photoresist structure constraint (100 nm wide, 180 nm high) was prepared using SU-8, a negative tone photoresist. The thin film of the single or mixed block copolymer was spin-coated from the toluene solution onto the topographic pattern, followed by thermal annealing.

판상 구조 또는 실린더 구조 모두 5k-5k PS-b-PMMA 첨가에 따라 조립체가 토포그래픽 패턴 벽에 정렬된 배향을 갖도록 유도하였다. 비혼합 필름에서, 판상 또는 실린더 구조의 나노영역은 이러한 정렬 구조를 나타내지 않았다(도 5a, 5e). 하지만, 5k-5k PS-b-PMMA 첨가에 따라 미세영역의 측향 질서가 현저히 향상되었으며, FFT(Fast Fourier transforms) 또한 상당 수준의 측향 질서 향상을 증명하였다(도 5의 삽입된 이미지)Both the plate or cylinder structures were induced to have aligned orientation on the topographic pattern walls with the addition of 5k-5k PS-b-PMMA. In unmixed films, nano-regions of plate or cylinder structure did not exhibit this alignment structure (Figures 5a, 5e). However, with the addition of 5k-5k PS-b-PMMA, the lateral ordering of the microdomains was remarkably improved, and the FFT (Fast Fourier transforms) also demonstrated a considerable improvement of the lateral order (inserted image of FIG. 5)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 짧은 길이 블록공중합체가 첨가된 혼합 박막은 단일 블록 공중합체와 비교하여 볼 때, 보다 균일하고, 밀도 있으며, 배향된 질서를 갖는다. 본 발명에 따른 혼합 필름이 가지는 이러한 우수 특성은 패턴 전사에 의하여 확인되었다. BC0 및 BC3 필름을 UV로 조사하고, 이어서 아세트산으로 세정하여, 선택적으로 PMMA 코어를 제거하였다. 이후, 20nm 두께의 금 필름을 상기 육각 나노포어 블록공중합체 주형에 적층하고, 나머지 PS 나노포어 주형을 초음파에 의한 리프트-오프 공정으로 제거하였다. 그 결과, 패턴된 블록공중합체 주형 모폴로지를 복제하는 금 나노입자 어레이가 투명 유리 기판 상에 존재하였다(도 6 참조). BC0 및 BC3로부터의 상기 금 나노입자 어레이를 UV-Vis 흡광 분광기를 이용하여 확인하였다(도 7 참조). As described above, the mixed thin film to which the short-length block copolymer is added according to the present invention has a more uniform, dense, and oriented order as compared with the single-block copolymer. Such excellent properties of the mixed film according to the present invention were confirmed by pattern transfer. The BC0 and BC3 films were irradiated with UV, followed by washing with acetic acid to selectively remove the PMMA core. Thereafter, a 20 nm thick gold film was laminated on the hexagonal nanopore block copolymer mold, and the remaining PS nanopore mold was removed by a lift-off process using ultrasonic waves. As a result, a gold nanoparticle array replicating the patterned block copolymer mold morphology was present on the transparent glass substrate (see FIG. 6). The gold nanoparticle arrays from BC0 and BC3 were confirmed using a UV-Vis absorption spectroscope (see FIG. 7).

도 6 및 7을 참조하면, BC0로부터의 금 나노입자 어레이는 가시광선 영역에서 약하고 넓은 흡광 밴드를 나타내지만, BC3로부터 제조되며, 균일하고 밀도있는 금 어레이는 강하고 좁은 흡광 밴드를 나타내었다. Referring to FIGS. 6 and 7, gold nanoparticle arrays from BC0 exhibit weak and broad absorption bands in the visible light region, but are produced from BC3, and uniform and dense gold arrays exhibit strong and narrow absorption bands.

이상 살핀 바와 같이, 고분자량의 긴 사슬 길이 PS-b-PMMA와 대칭성을 갖는 저분자량의 짧은 사슬 길이 PS-b-PMMA의 혼합에 따라 제조된 본 발명의 혼합 박막은 미세영역 크기 및 주기를 조절할 수 있는 효과를 제공한다. 또한 이러한 대칭성을 갖는 저분자량의 짧은 길이 디블록공중합체 혼합에 따라 미세영역 크기와 주기는 감소하여, 더 나아가, 저분자량의 짧은 길이 디블록공중합체 혼합에 의하여 디펙트 또한 감소하며, 보다 용이한 나노구조체 배향 특성을 얻을 수 있다. 이로써 트렌치 벽 내에서 균일하고, 밀도 있으며, 일정 방향으로 배향된 나노구조체 어레이를 조할 수 있다. As described above, the mixed thin film of the present invention produced by mixing a high molecular weight long chain length PS-b-PMMA and a low molecular weight short chain length PS-b-PMMA having symmetry can control the fine region size and cycle Provides a possible effect. In addition, the microdomain size and cycle are reduced with such a symmetrical short-length diblock copolymer blend, and furthermore, the defects are also reduced by the mixing of the low-molecular-weight short-length diblock copolymer, The orientation characteristics of the nanostructure can be obtained. This makes it possible to arrange a uniform, dense, and uniformly oriented nanostructure array in the trench wall.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (15)

제 1 블록공중합체에, 상기 제 1 블록공중합체보다 낮은 저분자량을 가지면서, 상기 제 1 블록공중합체보다 짧은 사슬 길이를 가지는 제 2 블록공중합체를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합물을 기판 상에 적층하여, 블록공중합체 박막을 형성하는 단계; 및
상기 형성된 블록공중합체 박막을 열처리하여 자기조립하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 블록공중합체는 상기 자기조립하는 단계에서 자기조립되지 않는 수준의 분자량 및 사슬길이를 갖는 것을 특징으로 하는 혼합 블록공중합체 박막 제조방법.
Mixing the first block copolymer with a second block copolymer having a lower molecular weight than that of the first block copolymer and having a shorter chain length than the first block copolymer to prepare a mixture;
Laminating the mixture on a substrate to form a block copolymer thin film; And
Wherein the second block copolymer has a molecular weight and a chain length that are not self-assembled in the self-assembling step, Thin film manufacturing method.
제 1항에 있어서,
상기 자기조립하는 단계에 따라, 상기 제 1 블록공중합체의 일부 블록중합체는 실린더 또는 판상 구조로 자기조립되는 것을 특징으로 하는 혼합 블록공중합체 박막 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first block copolymer is self-assembled into a cylinder or a plate structure according to the self-assembling step.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제 2 블록공중합체는 상기 블록공중합체 박막의 10 내지 50 중량%로 혼합되는 것을 특징으로 하는 혼합 블록공중합체 박막 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second block copolymer is mixed at 10 to 50 wt% of the block copolymer thin film.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 블록공중합체와 제 2 블록공중합체는 동일한 종류의 디블록공중합체(diblock copolymer)인 것을 특징으로 하는 혼합 블록공중합체 박막 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first block copolymer and the second block copolymer are the same type of diblock copolymer.
제 5항에 있어서,
상기 제 1 블록공중합체와 제 2 블록공중합체는 폴리스티린-블록-폴리메타크릴레이트 공중합체인 것을 특징으로 하는 혼합 블록공중합체 박막 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the first block copolymer and the second block copolymer are polystyrene-block-polymethacrylate copolymers.
제 1항, 제 2항, 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 제조된 혼합 블록공중합체 박막.
A mixed block copolymer thin film produced by the method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 6.
제 1 블록공중합체에, 상기 제 1 블록공중합체보다 낮은 저분자량을 가지면서, 상기 제 1 블록공중합체보다 짧은 사슬 길이를 가지는 제 2 블록공중합체를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합물을 기판 상에 적층하여, 블록공중합체 박막을 형성하는 단계;
상기 형성된 블록공중합체 박막을 열처리하여 판상 또는 실린더 형상으로 자기조립하는 단계; 및
상기 자기조립된 블록공중합체를 선택적으로 식각하여, 판상 또는 실린더 형상의 패턴을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 2 블록공중합체는 상기 자기조립하는 단계에서 자기조립되지 않는 수준의 분자량 및 사슬길이를 갖는 것을 특징으로 하는 블록공중합체 주형 제조방법.
Mixing the first block copolymer with a second block copolymer having a lower molecular weight than that of the first block copolymer and having a shorter chain length than the first block copolymer to prepare a mixture;
Laminating the mixture on a substrate to form a block copolymer thin film;
Subjecting the formed block copolymer thin film to heat treatment to self-assemble in a plate or cylinder shape; And
And a step of selectively etching the self-assembled block copolymer to form a plate-like or cylinder-shaped pattern, wherein the second block copolymer has a level of self-assembling A molecular weight and a chain length of the block copolymer.
삭제delete 제 8항에 있어서,
상기 제 2 블록공중합체는 상기 블록공중합체 박막의 10 내지 50 중량%로 혼합되는 것을 특징으로 하는 블록공중합체 주형 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the second block copolymer is mixed at 10 to 50 wt% of the block copolymer thin film.
제 8항에 있어서,
상기 제 2 블록공중합체 함량이 증가함에 따라 상기 판상 또는 실린더 패턴 사이의 반복주기가 짧아지는 것을 특징으로 하는 블록공중합체 주형 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the repetition period between the plate-like or cylinder patterns is shortened as the second block copolymer content is increased.
제 8항에 있어서,
상기 제 2 블록공중합체 함량이 증가함에 따라 상기 실린더의 중심간 거리가 짧아지는 것을 특징으로 하는 블록공중합체 주형 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the center-to-center distance of the cylinder is shortened as the second block copolymer content is increased.
제 8항, 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 제조된 블록공중합체 주형.
A block copolymer mold produced by the process according to any one of claims 8, 10 or 12.
제 13항에 있어서,
상기 블록공중합체 주형은 판상 또는 실린더 패턴을 가지며, 상기 패턴은 상기 제 2 블록공중합체에 의하여 일정 방향으로 배향성을 갖는 것을 특징으로 하는 블록공중합체 주형.
14. The method of claim 13,
Wherein the block copolymer template has a plate or cylinder pattern, and the pattern is oriented in a predetermined direction by the second block copolymer.
기판 상에 제 8항, 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 블록공중합체 주형을 제조하는 단계;
상기 블록공중합체 주형 상에 금속물질을 적층하는 단계; 및
상기 블록공중합체 주형을 제거하여, 상기 금속물질로 이루어진 나노입자를 상기 기판상에 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 나노입자 어레이 제조방법.
Producing a block copolymer template on the substrate by the process according to any one of claims 8 to 12;
Laminating a metal material on the block copolymer template; And
And removing the block copolymer template to produce nanoparticles of the metal material on the substrate.
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