KR101486888B1 - 금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법 - Google Patents

금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법 Download PDF

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Abstract

금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법에 관한 것으로서, 경화시간을 단축시키고 임프린트를 가능하게 하는 최적의 코팅제를 사용하는 것으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시 에틸 아크릴레이트 (Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체, 개시제, 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제 및 이를 이용한 나노 임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성 방법이 제공된다.

Description

금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법 {COATING MATERIAL FOR METAL OXIDE THIN FILM PATTERNING AND METAL OXIDE THIN FILM PATTERNING METHOD USING NANOIMPRINT}
본 발명은 금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노임프린트 공정에 최적화된 금속산화박막 패턴형성용 코팅용액을 이용함으로써, 종래와는 달리 지르코늄 전구체를 사용하더라도 경화속도가 증가되어, 공정이 단축될 뿐만 아니라, 경제성이 향상될 수 있어 효율적인 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법에 관한 것이다.
나노임프린트 리소그래피(Nanoimprint Lithography)는 1nm 내지 100nm의 초미세 가공인 나노 가공을 실현하기 위해 제안된 기술로, 나노구조물이 각인된 스탬프를 기판 위에 스핀코팅 또는 디스펜싱된 레지스트 표면에 눌러 나노구조물을 전사하는 기술이다.
나노임프린트 기술을 활용하면 현재 반도체 공정에서 사용하는 포토리소그래피 방식의 미세화 한계점을 극복하고 도장 찍듯 간단하게 나노구조물을 제작할 수 있게 되고, 현재 100nm급인 미세 공정이 10nm급으로 향상돼 차세대 반도체 분야의 기술 발전이 촉진될 수 있다. 특히 이러한 나노 임프린트 기술은 차세대 반도체 및 평판디스플레이용 회로 형성 기술로 인정되고 있기도 하다.
나노임프린트 기술은 경화 방식에 따라, 불투명한 실리콘 스탬프를 사용하는 가열식 임프린팅(thermal imprinting)기술과 투명한 석영(quartz) 스탬프 또는 실리콘 스탬프 사용시 투명한 석영 기판을 통해 자외선을 투과시켜 레진을 경화시키는 방식을 채택하는 자외선 임프린팅 기술로 구분된다.
다만, 지금까지 개발된 자외선 나노 임프린팅 공정에서의 졸-겔(Sol-Gel)방법의 수용액상 입자 및 코팅 제조 공정은 경화속도가 느리고, 고상형태의 시약을 용매에 녹이는데 시간이 매우 오래 걸리며 반응 후 심한 부피 수축으로 갈라짐(crack)이 생기는 문제점이 있었다.
또한, 선택적 원자층 증착(atomic layer deposition)이나 선택적 금속-유기화합물 진공증착(metal-organic chemical vapor deposition)등을 사용하는 광촉매 리소그래피(photocatalytic lithography)에 의해 산화지르코늄 필름을 패터닝하는 방법은, 실용적인 장치로 만들기엔 비용이 많이 소모되며, 불순물이 많이 발생하고, 미세한 패턴을 형성하기 힘든 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 자외선 경화가 수분 이내로 빠르게 진행되는 산화지르코늄(ZrO2)을 포함하는 금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법을 제시하고자 한다.
공개특허 제 10-2007-0076738호. 공개특허 제 10-2012-0120633호.
따라서, 본 발명의 목적은 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate)와 같이 금속-알코노에이트(Metal-alkonoate) 기반 소재의 경우 경화속도가 느린 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반응속도가 빠른 개시제를 사용하여 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 와 수용액상으로 존재하는 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate) 시약의 혼합을 통해서 빠른 반응시간과 임프린트 패턴을 동시에 구현하고, 두 시약간의 혼합을 용이하게 하기 위한 용매를 활용한 최적 조성을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명의 일 구현예에 따라, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체, 개시제, 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제에 의해 달성된다.
또한, 상기 개시제는 광개시제 또는 열개시제일 수 있다.
또한, 상기 광개시제는 벤지온알킬에테르(Benzionalkylether), 벤조페논(Benzophenone), 벤질디메틸카탈(Benzyl dimethylkatal), 하이드록시사이클로헥실 페닐아세톤(Hydroxycyclohexyl phenylacetone), 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 1,1-디클로로 아세토페논(1,1-Dichloro acetophenone), 디에톡시 아세토페논(Diethoxy acetophenone), 하이드록시아세토페논 (Hydroxy Acetophenone), 2-클로로티옥산톤(2-Chorothioxanthone), 2-에틸안트라튀논[2-ETAQ(2-EthylAnthraquinone)], 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 및 메틸벤조일포메이트(methylbenzoylformate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 광개시제로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 열개시제는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4′-Azobis(4-cyanovaleric acid)], 1,1'-아조비스(사이클로헥산카보니트릴) [(1,1′-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)], 2.2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) [2,2′-Azobis(2-methylpropionitrile)], 벤조일 퍼옥사이드 (Benzoyl peroxide), 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄 [2,2-Bis(tert-butylperoxy)butane], 2,5-비스(t-부틸퍼오시)-2,5-디메틸헥산 [2,5-Bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane,], 비스[1-(t-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸]벤젠 {Bis[1-(tert-butylperoxy)-1-methylethyl]benzene}, t-부틸하이드로퍼옥사이드 (tert-Butyl hydroperoxide),
t-부틸퍼아세테이트 (tert-Butyl peracetate), t-부틸퍼옥사이드 (tert-Butyl peroxide), t-부틸퍼벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 (Cumene hydroperoxide), 디큐밀 퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide),
라우릴 퍼옥사이드 (Lauroyl peroxide), 퍼아세트산 (Peracetic acid), 산화이황산칼륨 (Potassium persulfate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 열개시제로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 용매는 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 톨루엔(toluene), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 프로필렌 글리콘 모노메틸에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethylether Acetate), 메틸이소부틸케톤(methylisobutylketone), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran), 헥산(hexane), 4-메틸-2-펜타논(4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸에틸 케톤(methylethylketone), 프로판올(prophanol), 부탄올(butanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide), N-메틸피롤리돈(n-methyl pyrroolidone), 아세톤(acetone), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, 테칸(tecan), 노난(nonane), 옥탄(octane), 헵탄(heptane) 및 펜탄(pentane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 용매로 이루어질 수 있다.
또한, 산화지르코늄 전구체, 개시제 및 용매를 혼합하여 코팅물질을 형성하는 혼합단계; 상기 코팅물질을 기판에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅단계; 요철구조를 가지도록 패턴된 몰드로 상기 코팅층을 가압하는 가압단계; 상기 가압된 코팅층을 가열하거나 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화된 금속 산화박막 패턴을 형성하는 패턴형성단계; 및 상기 패턴된 몰드를 제거하는 제거단계; 를 포함하고 상기 산화지르코늄 전구체는 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법을 포함할 수 있다.
또한, 상기 개시제는 광개시제 또는 열개시제 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 광개시제는 벤지온알킬에테르(Benzionalkylether), 벤조페논(Benzophenone), 벤질디메틸카탈(Benzyl dimethylkatal), 하이드록시사이클로헥실 페닐아세톤(Hydroxycyclohexyl phenylacetone), 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 1,1-디클로로 아세토페논(1,1-Dichloro acetophenone), 디에톡시 아세토페논(Diethoxy acetophenone), 하이드록시아세토페논 (Hydroxy Acetophenone), 2-클로로티옥산톤(2-Chorothioxanthone), 2-에틸안트라튀논[2-ETAQ(2-EthylAnthraquinone)], 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 및 메틸벤조일포메이트(methylbenzoylformate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 광개시제로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 열개시제는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4′-Azobis(4-cyanovaleric acid)], 1,1'-아조비스(사이클로헥산카보니트릴) [(1,1′-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)], 2.2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) [2,2′-Azobis(2-methylpropionitrile)], 벤조일 퍼옥사이드 (Benzoyl peroxide), 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄 [2,2-Bis(tert-butylperoxy)butane], 2,5-비스(t-부틸퍼오시)-2,5-디메틸헥산 [2,5-Bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane,], 비스[1-(t-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸]벤젠 {Bis[1-(tert-butylperoxy)-1-methylethyl]benzene}, t-부틸하이드로퍼옥사이드 (tert-Butyl hydroperoxide),
t-부틸퍼아세테이트 (tert-Butyl peracetate), t-부틸퍼옥사이드 (tert-Butyl peroxide), t-부틸퍼벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 (Cumene hydroperoxide), 디큐밀 퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide),
라우릴 퍼옥사이드 (Lauroyl peroxide), 퍼아세트산 (Peracetic acid), 산화이황산칼륨 (Potassium persulfate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 열개시제로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 용매는 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 톨루엔(toluene), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 프로필렌 글리콘 모노메틸에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethylether Acetate), 메틸이소부틸케톤(methylisobutylketone), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran), 헥산(hexane), 4-메틸-2-펜타논(4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸에틸 케톤(methylethylketone), 프로판올(prophanol), 부탄올(butanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide), N-메틸피롤리돈(n-methyl pyrroolidone), 아세톤(acetone), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, 테칸(tecan), 노난(nonane), 옥탄(octane), 헵탄(heptane) 및 펜탄(pentane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 용매로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체를 에 반응속도가 빠른 개시제를 첨가함으로써, 종래와 달리 경화시간을 단축할 수 있다.
또한, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체에 최적화된 용매를 사용함으로써 단시간에 고상형태의 시약을 용매에 녹일 수 있으며, 종래와 같이 반응 후 부피의 수축이 없어 갈라짐(crack)이 발생하지 않는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법의 공정도이다.
도 3은 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate)를 단독으로 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제롤 사용한 경우와 상기 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체, 개시제, 및 용매를 혼합하여 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제로 사용한 경우 시간에 따른 경화도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 비교예 1의 결과 SEM 사진이다.
이하, 본 발명에 의한 금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴형성방법에 대하여 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실험예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실험예는 본 발명의 예시목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
설명에 앞서, 여러 구현 예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 구현 예에서 설명하고, 그 외에 구현 예에서는 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 금속산화박막 패턴형성용 코팅제 및 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 금속산화박막 패턴형성용 코팅제는 지르코닐 2-에틸헥사노에이트 (Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체, 개시제, 및 용매를 포함할 수 있다.
상기 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 전구체(precursor)의 구조식은 지르코늄(Zr) 전구체에 헥사노에이트(hexanoate)등의 리간드가 결합된 형태로 그 구조식은 다음과 같다.
Figure 112013044277541-pat00001
또한, 상기 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 전구체는 자외선에 의해 경화가 가능하다.
하지만, 상기 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate)를 단독으로 개시제로 사용하는 경우 경화시간이 30분 이상 소요되어 여전히 경화시간이 느린 단점이 있다.
따라서, 상기 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate)에 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)를 혼합하여 전구체 물질로 사용하는 것이 바람직하다
상기 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)는반응속도가 빠른 개시제를 사용하여 자외선 경화형 자유-라디칼(free-radical)반응 이 가능하며, 그 말단기가 금속-아크릴레이트(acrylate)이거나 바람직하게는, 지르코늄 아크릴레이트(Zr acrylate) 형태이며, 수용액 상으로 존재하고, 그 구조식은 다음과 같다.
Figure 112013044277541-pat00002
다만, 상기 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate)에 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)만을 혼합하는 경우, 그 혼합물질은 고상형태로서 용매에 녹이는데 시간이 상당히 오래 걸리고 반응 후 심한 부피 수축으로 갈라짐이 발생한다.
따라서, 두 시약간의 혼합을 용이하게 하고, 코팅이 균일하게 일어나도록 상기 두 시약을 용매를 사용하여 혼합한다.
상기 용매는 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 톨루엔(toluene), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 프로필렌 글리콘 모노메틸에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethylether Acetate), 메틸이소부틸케톤(methylisobutylketone), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran), 헥산(hexane), 4-메틸-2-펜타논(4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸에틸 케톤(methylethylketone), 프로판올(prophanol), 부탄올(butanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide), N-메틸피롤리돈(n-methyl pyrroolidone), 아세톤(acetone), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, 데칸(decan), 노난(nonane), 옥탄(octane), 헵탄(heptane) 및 펜탄(pentane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상 사용될 수 있으면, 바람직하게는 프로판올(prophanol), 부탄올(butanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol)이거나, 더 바람직하게는 부탄올(butanol)일 수 있다.
또한, 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)은 개시제에 의한 자유-라디칼(free-radical)반응이 가능하므로 두 물질과 용매에 개시제를 첨가하여 사용할 수 있다.
이때, 코팅제를 가열하여 경화시키는 경우에는 상기 개시제는 열개시제 일 수 있다.
상기 열개시제는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4′-Azobis(4-cyanovaleric acid)], 1,1'-아조비스(사이클로헥산카보니트릴) [(1,1′-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)], 2.2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) [2,2′-Azobis(2-methylpropionitrile)], 벤조일 퍼옥사이드 (Benzoyl peroxide), 2,2 -비스 (t-부틸퍼옥시) 부탄 [2,2 - Bis (tert-butylperoxy) butane ], 2,5- 비스 (t-부틸퍼오시)-2,5-디메틸헥산 [ 2,5 - Bis (tert - butylperoxy ) - 2,5 -dimethylhexane,], 비스 [1-(t-부틸퍼옥시) -1 - 메틸에틸] 벤젠 {Bis [ 1-(tert - butylperoxy)- 1 - methylethyl]benzene}, t-부틸하이드로퍼옥사이드 (tert-Butyl hydroperoxide), t-부틸퍼아세테이트 (tert-Butyl peracetate), t-부틸퍼옥사이드 (tert-Butyl peroxide), t-부틸퍼벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 (Cumene hydroperoxide), 디큐밀 퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide), 라우릴 퍼옥사이드 (Lauroyl peroxide), 퍼아세트산 (Peracetic acid), 산화이황산칼륨 (Potassium persulfate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4′-Azobis(4-cyanovaleric acid)], 1,1'-아조비스(사이클로헥산카보니트릴) [(1,1′-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)]이거나, 더 바람직하게는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산)일 수 있다.
이때, 코팅제를 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화시키는 경우에는 상기 개시제는 광개시제를 사용할 수 있다.
상기 광개시제는 벤지온알킬에테르(Benzionalkylether), 벤조페논(Benzophenone), 벤질디메틸카탈(Benzyl dimethylkatal), 하이드록시사이클로헥실 페닐아세톤(Hydroxycyclohexyl phenylacetone), 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 1,1-디클로로 아세토페논(1,1-Dichloro acetophenone), 디에톡시 아세토페논(Diethoxy acetophenone), 하이드록시아세토페논 (Hydroxy Acetophenone), 2-클로로티옥산톤(2-Chorothioxanthone), 2-에틸안트라튀논[2-ETAQ(2-EthylAnthraquinone)], 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 및 메틸벤조일포메이트(methylbenzoylformate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2- hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone)이거나, 더 바람직하게는 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone)일 수 있다.
따라서, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체, 개시제, 및 용매를 혼합하여 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제로 사용될 수 있다.
이때, 상기 코팅제 100 중량부에 대하여 상기 산화지르코늄 전구체는 5 내지 50 중량%이고, 상기 개시제는 0.025 내지 2.5 중량%이고, 용매는 47.5 내지 94.975 중량% 일 수 있다.
상기 코팅제는 스핀코팅(spin coating), 딥코팅(deep coating), 스프레이 코팅(spraycoating), 용액 적하(dropping), 디스펜싱(dispensing)의 방법 중에서 선택하여 상기 기판에 코팅될 수 있으며, 바람직하게는 스핀코팅(spin coating)일 수 있다.
상기 방법으로 코팅된 코팅제는 상기 기판(10) 상에서 코팅층(30)을 형성한다. 상기 코팅층(30)은 잔류 용매를 제거하기 위하여 가열 건조될 수 있다.
다음으로 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 금속산화박막 패턴 형성방법에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 혼합단계(S10)는 기판에 코팅되는 코팅제를 혼합하는 단계로서써, 상기 코팅제는 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체, 개시제, 및 용매를 포함할 수 있다.
이때, 상기 개시제는 광개시제 또는 열개시제 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 열개시제는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4′-Azobis(4-cyanovaleric acid)], 1,1'-아조비스(사이클로헥산카보니트릴) [(1,1′-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)], 2.2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) [2,2′-Azobis(2-methylpropionitrile)], 벤조일 퍼옥사이드 (Benzoyl peroxide), 2,2 -비스 (t-부틸퍼옥시) 부탄 [2,2 - Bis (tert-butylperoxy) butane ], 2,5- 비스 (t-부틸퍼오시)-2,5-디메틸헥산 [ 2,5 - Bis (tert - butylperoxy ) - 2,5 -dimethylhexane,], 비스 [1-(t-부틸퍼옥시) -1 - 메틸에틸] 벤젠 {Bis [ 1-(tert - butylperoxy)- 1 - methylethyl]benzene}, t-부틸하이드로퍼옥사이드 (tert-Butyl hydroperoxide), t-부틸퍼아세테이트 (tert-Butyl peracetate), t-부틸퍼옥사이드 (tert-Butyl peroxide), t-부틸퍼벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 (Cumene hydroperoxide), 디큐밀 퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide), 라우릴 퍼옥사이드 (Lauroyl peroxide), 퍼아세트산 (Peracetic acid), 산화이황산칼륨 (Potassium persulfate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4′-Azobis(4-cyanovaleric acid)], 1,1'-아조비스(사이클로헥산카보니트릴) [(1,1′-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)]이거나, 더 바람직하게는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산)일 수 있다.
또한, 상기 광개시제는 벤지온알킬에테르(Benzionalkylether), 벤조페논(Benzophenone), 벤질디메틸카탈(Benzyl dimethylkatal), 하이드록시사이클로헥실 페닐아세톤(Hydroxycyclohexyl phenylacetone), 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 1,1-디클로로 아세토페논(1,1-Dichloro acetophenone), 디에톡시 아세토페논(Diethoxy acetophenone), 하이드록시아세토페논 (Hydroxy Acetophenone), 2-클로로티옥산톤(2-Chorothioxanthone), 2-에틸안트라튀논[2-ETAQ(2-EthylAnthraquinone)], 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 및 메틸벤조일포메이트(methylbenzoylformate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2- hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone)이거나, 더 바람직하게는 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone)일 수 있다.
또한, 상기 용매는 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 톨루엔(toluene), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 프로필렌 글리콘 모노메틸에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethylether Acetate), 메틸이소부틸케톤(methylisobutylketone), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran), 헥산(hexane), 4-메틸-2-펜타논(4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸에틸 케톤(methylethylketone), 프로판올(prophanol), 부탄올(butanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide), N-메틸피롤리돈(n-methyl pyrroolidone), 아세톤(acetone), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, 데칸(decan), 노난(nonane), 옥탄(octane), 헵탄(heptane) 및 펜탄(pentane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상 사용될 수 있으면, 바람직하게는 프로판올(prophanol), 부탄올(butanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol)이거나, 더 바람직하게는 부탄올(butanol)일 수 있다.
다음, 코팅단계(S20)는 혼합단계에서 혼합된 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제를 기판에 코팅하여 코팅층(30)을 형성하는 단계이다.
기판(10)은 실리콘, 갈륨비소, 갈륨인, 갈륨비소인, 산화규소, 사파이어, 석영, 유리와 같은 무기 물질, 또는 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이드, 폴리비닐알콜, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르셀폰과 같은 투명 폴리머로 이루어질 수 있다.
또한, 기판(10)은 별다른 화학적 처리없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 아세톤 용액에 3분 내지 10분, 바람직하게는 4분 내지 7분, 더 바람직하게는 5분 동안 담가둔 후, 아이소프로필 알코올 (isopropyl alcohol) 용액에 역시 3분 내지 10분, 바람직하게는 4분 내지 7분, 더 바람직하게는 5분 동안 담가둔 후, 초순수(DI, de-ionized water)에 3분 내지 5분, 바람직하게는 4분 동안 세척하여 사용할 수 있다.
다음으로, 가압단계(S30)는 요철구조가 패턴된 몰드(20)를 준비하고, 상기 몰드(20)로 상기 코팅층(30)을 가압하는 단계이다.
상기 몰드(20)의 하부에는 상기 기판(10)에 형성할 패턴과 상대되는 요철구조(21)가 패턴되어 있다. 즉, 요철구조(21)의 볼록부(211)는 기판 상의 코팅제의 오목부로 패터닝되고, 요철구조(21)의 오목부(212)는 기판 상의 코팅제의 볼록부로 패터닝된다.
상기 몰드(20)는 실리콘(Si), 석영(Quartz) 또는 고분자로 이루어질 수 있으며, 일례로 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 몰드, 폴리우레탄 아크릴레이트 (polyurethane acrylate, PUA) 몰드, 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE) 몰드, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 (Ethylene
Tetrafluoroethylene, ETFE) 몰드 또는 퍼플로로알킬 아크릴레이트(Perfluoroalkyl acrylate, PFA) 몰드가 사용될 수 있다.
상기 몰드(20)를 상기 코팅층(30)에 가압할 때, 압력이 낮은 경우 패턴이 형성되기 어려우며, 압력이 높은 경우 몰드 표면에 노출된 나노사이즈의 패턴들이 깨질 위험이 있으므로 상기 가압시 압력은, 0 내지 100 바(bar), 바람직하게는 30 내지 70바(bar), 더 바람직하게는 50바 (bar)의 압력으로 가압하거나 진공 하에서 가압할 수 있다.
다음으로, 가열 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하는 단계(S40)는 몰드(20)로 가압된 코팅층(30)에 가열을 하거나 가열함과 동시에 자외선을 조사하여, 경화된 산화지르코늄 박막 패턴(31)을 형성하는 단계이다.
여기서, 가열함과 동시에 자외선을 조사하기 위해서는 상기 몰드(20)가 투명재질로 마련되는 것이 바람직하며, 가열만을 하는 경우에는 상기 몰드(20)가 불투명재질로 마련되어도 무방하다.
상기 가압된 감광성 금속-유기물 전구체 용액 코팅층(30)에 가열시에는, 히터 등의 소정의 가열수단을 이용하여 상기 감광성 금속-유기물 전구체 용액 유동성을 제공하기 위하여 90℃ 내지 500℃이거나, 바람직하게는 150 내지 400℃이거나, 더 바람직하게는 400℃의 온도로 가압된 감광성 금속-유기물 전구체 용액 코팅층(30)을 가열한다. 여기서, 가열시간은 상기 감광성 금속- 유기물 전구체 용액이 충분히 가열될 수 있도록 30분 내지 2시간이거나, 바람직하게는 45분 내지 1시간 30분이거나, 더 바람직하게는 1시간 범위 내에서 시간을 조절하여 가열할 수 있다.
상기 가압된 감광성 금속-유기물 전구체 용액 코팅층(30)에 가열을 하게 되면, 금속에 붙어 있는 유기물들이 열분해 반응이 일어나게 되어 금속만 남게 되고, 대기 중에 있는 산소와 결합하여 금속 산화박막 패턴(31)을 형성하게 된다.
이때, 상기 공정은 금속 산화박막 패턴(31) 형성시 산소분위기를 조성하기 위해, 소정의 챔버 내에서 산소분위기를 조성한 후 소정의 가열수단을 통해 가열할 수도 있다.
한편, 상기 가압된 감광성 금속-유기물 전구체 용액 코팅층(30)에 가열함과 동시에 자외선을 조사하는 경우에는, 자외선 조사를 위한 노광장치로서 KrF (248 nm), ArF(193 nm), F2 (157 nm)로 구성된 레이저계 노광장치 또는 G-line (436 nm), I-line (365 nm) 로 구성된 램프계 노광장치를 이용할 수 있다.
여기서, 자외선 조사시간은 30분 내지 2시간이거나, 바람직하게는 45분 내지 1시간 30분이거나, 더 바람직하게는 1시간 범위 내에서 시간을 조절하여 조사할 수 있으며, 이러한 자외선 조사는 상온에서 수행될 수 있다.
상기 가압된 감광성 금속-유기물 전구체 용액 코팅층(30)에 자외선을 조사하게 되면, 금속에 붙어 있는 유기물들이 광분해 반응이 일어나게 되어 금속만 남게 되고, 대기 중에 있는 산소와 결합하여 금속 산화박막 패턴(31)을 형성하게 된다.
이 같이, 가열과 동시에 자외선을 조사하면 금속 산화박막 패턴을 형성하는 공정시간을 절감할 수 있다.
다음으로 몰드제거단계(S50)는 상기 패턴된 몰드(20)를 상기 금속 산화박막 패턴(31)으로부터 제거하는 단계이다. 상기 몰드(20)를 상기 금속 산화박막 패턴(31)으로부터 릴리스(release)하여 제거하고 나면, 금속 산화박막 패턴(31)이 상부에 형성된 기판(10)을 얻게 된다.
그리고 나서, 이어지는 후속공정으로 금속 산화박막 패턴(31)을 열처리하는 소성 공정을 수행하여 기판(10) 위에 패턴된 금속 산화박막 패턴(31)의 높이, 잔류층의 두께 및 굴절률을 제어할 수 있다. 즉, 소성 시간 및 온도의 조절을 통해 패턴된 높이, 잔류층의 두께 및 굴절율을 제어할 수 있다. 이러한 소성단계는 선택적으로 채택할 수 있다.
아울러, 소성단계 이후에 건식식각(Dry-etching)공정을 더 수행하여 잔류층을 완전히 제거할 수도 있다.
이하에서는 상기 본 발명의 구현예에 대한 실험예들을 도면과 함께 설명한다.
<실험예 1>
금속 산화박막 패턴형성용 코팅제를 합성하기 위하여, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트[(Zirconyl 2-ethylhexanoate), stream chemical.,]와 n - 프로판올 (n-propaol)에 의해 분산된 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트[(Zirconium carboxyethyl acrylate), Aldrich Co.,]를 전구체로 사용하고, 2-부탄온(2-butanone)을 용매로 사용하고, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤을 개시제를 혼합하여 코팅제를 합성하였다
상기 코팅제를 실리콘 기판 상단 일측에 3500rpm의 조건으로서 스핀 코팅한 후 기둥(pillar) 또는 선(line) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다.
그리고, 1시간 동안 400℃에서 가열한 뒤 몰드를 제거함으로써 산화티타늄 박막 패턴을 형성하였다.
이 때, 상기 코팅제를 이루는 전구체, 용매 및 개시제는 혼합이 가능하며, 균일한 스핀코팅을 형성하고, 갈라짐도 관찰되지 않는다.
또한, 종래 30분 이상 걸리던 경화시간이 3분 내지 5분으로 10배 이상 단축되어 공정의 단순화가 가능하다.
<실험예 2>
금속 산화박막 패턴형성용 코팅제를 합성하기 위하여, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트[(Zirconyl 2-ethylhexanoate), stream chemical사.,]과 n - 프로판올 (n-propaol)에 의해 분산된 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트[(Zirconium carboxyethyl acrylate), Aldrich Co.,]를 전구체로 사용하고, 2-부탄온(2-butanone)과 프로필렌 글리콘 모노메틸에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethylether Acetate)을 용매로 사용하고, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤을 개시제를 혼합하여 코팅제를 합성하였다.
상기 코팅제를 실리콘 기판 상단 일측에 3500rpm의 조건으로서 스핀 코팅한 후 원(hole) 또는 선(line) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다.
그리고, 1시간 동안 400℃에서 가열한 뒤 몰드를 제거함으로써 산화지르코늄 박막 패턴을 형성하였다.
실험예 1과 비교하여 용매를 2-부탄온(2-butanone)에 프로필렌 글리콘 모노메틸에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethylether Acetate)를 혼합하여 사용함으로써, 낮은 점도형성이 가능하여 스핀코팅의 균일도가 상승하게 된다. 또한 균일한 스핀코팅으로 인해 갈라짐이 관찰되지 않으며, 실험예 1과 동일하게 종래 경화시간을 10배 단축하여 3분 내지 5분 안에 경화가 가능하다.
<비교예 1>
n - 프로판올 (n-propaol)에 의해 분산된 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트[(Zirconium carboxyethyl acrylate), Aldrich Co.,]에 개시제인 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone) 를 2% 혼합하여 코팅제를 합성하였다.
상기 코팅제를 실리콘 기판 상단 일측에 3500rpm의 조건으로서 스핀 코팅한 후 원(hole) 또는 선(line) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다.
그리고, 1시간 동안 400℃에서 가열한 뒤 몰드를 제거함으로써 산화지르코늄 박막 패턴을 형성하였다. 이때, 개시제의 높은 점도로 인하여 후막이 형성되고, 스핀코팅의 균일도가 떨어지는 문제점이 발생한다.
<비교예 2>
금속 산화박막 패턴형성용 코팅제를 합성하기 위하여, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트[(Zirconyl 2-ethylhexanoate), stream chemical.,]과 n - 프로판올 (n-propaol)에 의해 분산된 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트[(Zirconium carboxyethyl acrylate), Aldrich Co.,]만이 코팅제로 사용되었다.
이때, 상기 코팅제는 고체상태로 용매에 녹이기 힘들며, 스핀코팅이 잘 되지 않는 문제점이 발생한다.
<비교예 3>
금속 산화박막 패턴형성용 코팅제를 합성하기 위하여, 미네랄 스피릿(mineral spirits)에 용해되어 있는 지르코닐 2-에틸헥사노에이트[(Zirconyl 2-ethylhexanoate), stream chemical.,]과 n - 프로판올 (n-propaol)에 의해 분산된 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트[(Zirconium carboxyethyl acrylate), Aldrich Co.,]와 개시제인 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone)가 혼합되어 사용되었다.
이때, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate)와 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)는 용매가 없어 서로 균일하게 혼합되지 못하여 코팅제로 사용할 수 없다.
이하 표 1은 상기 실험예 및 비교예의 실험조건 및 결과를 나타낸다.
실험조건 혼합 스핀코팅 갈라짐 경화시간
실험예1 전구체(A 및 B),용매,개시제 ○ 균일 미관찰 3분 내지 5분
실험예2 전구체(A 및 B),용매(C1 및 C2),개시제 ○ 균일(최상) 미관찰(최상) 3분 내지 5분
비교예1 전구체(B),개시제 ○ 불균일 관찰 30분 이상
비교예2 전구체(A 및 B) X 불가 · ·
비교예3 전구체(A 및 B),개시제 X 불가 · ·
또한, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법의 공정도이며, (a) 코팅단계; (b) 가압단계; (c) 열 또는 열과 자외선 조사단계; (d) 몰드제거단계; 및 (e) 패턴이 형성된 금속산화박막을 나타낸다.
도 3은 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate)를 단독으로 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제롤 사용한 경우와 상기 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체, 개시제, 및 용매를 혼합하여 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제로 사용한 경우 시간에 따른 경화도를 나타낸 그래프이다. 이때, 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate)를 단독으로 사용하는 경우 경화시간이 30분 이상으로 장시간 소용되는 반면, 상기 혼합물로 이루어진 코팅제를 사용하는 경우에 3분 내지 5분 사이에 경화가 일어남으로써, 종래 경화시간이 10배 이상 단축된다.
이상의 통해 본 발명의 바람직한 실험예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 : 기판
20 : 패턴된 몰드, 21 : 요철구조, 211 : 볼록부, 212 : 오목부
30 : 코팅층, 31 : 금속 산화박막 패턴

Claims (10)

  1. 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)로 이루어진 산화지르코늄 전구체, 개시제, 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개시제는 광개시제 또는 열개시제인 것을 특징으로 하는 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광개시제는 벤지온알킬에테르(Benzionalkylether), 벤조페논(Benzophenone), 벤질디메틸카탈(Benzyl dimethylkatal), 하이드록시사이클로헥실 페닐아세톤(Hydroxycyclohexyl phenylacetone), 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 1,1-디클로로 아세토페논(1,1-Dichloro acetophenone), 디에톡시 아세토페논(Diethoxy acetophenone), 하이드록시아세토페논 (Hydroxy Acetophenone), 2-클로로티옥산톤(2-Chorothioxanthone), 2-에틸안트라튀논[2-ETAQ(2-EthylAnthraquinone)], 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 및 메틸벤조일포메이트(methylbenzoylformate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 광개시제로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 열개시제는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4′-Azobis(4-cyanovaleric acid)], 1,1'-아조비스(사이클로헥산카보니트릴) [(1,1′-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)], 2.2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) [2,2′-Azobis(2-methylpropionitrile)], 벤조일 퍼옥사이드 (Benzoyl peroxide), 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄 [2,2-Bis(tert-butylperoxy)butane], 2,5-비스(t-부틸퍼오시)-2,5-디메틸헥산 [2,5-Bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane,], 비스[1-(t-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸]벤젠 {Bis[1-(tert-butylperoxy)-1-methylethyl]benzene}, t-부틸하이드로퍼옥사이드 (tert-Butyl hydroperoxide),
    t-부틸퍼아세테이트 (tert-Butyl peracetate), t-부틸퍼옥사이드 (tert-Butyl peroxide), t-부틸퍼벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 (Cumene hydroperoxide), 디큐밀 퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide),
    라우릴 퍼옥사이드 (Lauroyl peroxide), 퍼아세트산 (Peracetic acid), 산화이황산칼륨 (Potassium persulfate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 열개시제로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 용매는 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 톨루엔(toluene), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 프로필렌 글리콘 모노메틸에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethylether Acetate), 메틸이소부틸케톤(methylisobutylketone), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran), 헥산(hexane), 4-메틸-2-펜타논(4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸에틸 케톤(methylethylketone), 프로판올(prophanol), 부탄올(butanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide), N-메틸피롤리돈(n-methyl pyrroolidone), 아세톤(acetone), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, 테칸(tecan), 노난(nonane), 옥탄(octane), 헵탄(heptane) 및 펜탄(pentane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 용매로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 산화박막 패턴형성용 코팅제.
  6. 산화지르코늄 전구체, 개시제 및 용매를 혼합하여 코팅물질을 형성하는 혼합단계;
    상기 코팅물질을 기판에 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅단계;
    요철구조를 가지도록 패턴된 몰드로 상기 코팅층을 가압하는 가압단계;
    상기 가압된 코팅층을 가열하거나 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화된 금속 산화박막 패턴을 형성하는 패턴형성단계; 및
    상기 패턴된 몰드를 제거하는 제거단계; 를 포함하고
    상기 산화지르코늄 전구체는 지르코닐 2-에틸헥사노에이트(Zirconyl 2-ethylhexanoate) 및 지르코늄 카복시에틸 아크릴레이트(Zirconium carboxyethyl acrylate)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 개시제는 광개시제 또는 열개시제 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광개시제는 벤지온알킬에테르(Benzionalkylether), 벤조페논(Benzophenone), 벤질디메틸카탈(Benzyl dimethylkatal), 하이드록시사이클로헥실 페닐아세톤(Hydroxycyclohexyl phenylacetone), 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 1,1-디클로로 아세토페논(1,1-Dichloro acetophenone), 디에톡시 아세토페논(Diethoxy acetophenone), 하이드록시아세토페논 (Hydroxy Acetophenone), 2-클로로티옥산톤(2-Chorothioxanthone), 2-에틸안트라튀논[2-ETAQ(2-EthylAnthraquinone)], 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 및 메틸벤조일포메이트(methylbenzoylformate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 광개시제로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 열개시제는 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4′-Azobis(4-cyanovaleric acid)], 1,1'-아조비스(사이클로헥산카보니트릴) [(1,1′-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)], 2.2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) [2,2′-Azobis(2-methylpropionitrile)], 벤조일 퍼옥사이드 (Benzoyl peroxide), 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄 [2,2-Bis(tert-butylperoxy)butane], 2,5-비스(t-부틸퍼오시)-2,5-디메틸헥산 [2,5-Bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane,], 비스[1-(t-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸]벤젠 {Bis[1-(tert-butylperoxy)-1-methylethyl]benzene}, t-부틸하이드로퍼옥사이드 (tert-Butyl hydroperoxide),
    t-부틸퍼아세테이트 (tert-Butyl peracetate), t-부틸퍼옥사이드 (tert-Butyl peroxide), t-부틸퍼벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 (Cumene hydroperoxide), 디큐밀 퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide),
    라우릴 퍼옥사이드 (Lauroyl peroxide), 퍼아세트산 (Peracetic acid), 산화이황산칼륨 (Potassium persulfate)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 열개시제로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 용매는 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 톨루엔(toluene), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 프로필렌 글리콘 모노메틸에테르 아세테이트(Propylene Glycol Monomethylether Acetate), 메틸이소부틸케 톤(methylisobutylketone), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran), 헥산(hexane),4-메틸-2-펜타논(4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸에틸 케톤(methylethylketone), 프로판올(prophanol), 부탄올(butanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide), N-메틸피롤리돈(n-methyl pyrroolidone), 아세톤(acetone), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, 테칸(tecan), 노난(nonane), 옥탄(octane), 헵탄(heptane) 및 펜탄(pentane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 용매로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 금속 산화박막 패턴 형성방법.
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