KR101535577B1 - Method and apparatus for forming a nano pattern - Google Patents
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Abstract
나노 패턴 형성 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 패턴 형성 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버; 상기 챔버 내에 배치되며, 블록 공중합체를 포함하는 박막이 형성된 기판을 지지하는 지지 부재; 및 상기 공정 챔버와 연결되고, 상기 공정 챔버로 공용매 증기를 공급하는 공용매 공급부를 포함하되; 상기 공용매 공급부는 진공압을 이용하여 공용매의 상변화를 유도하고, 상변화된 공용매 증기를 상기 공정 챔버로 공급한다. An apparatus for forming a nano pattern is disclosed. An apparatus for forming a nano-pattern according to an embodiment of the present invention includes: a processing chamber having a processing space therein; A support member disposed in the chamber and supporting a thin film formed substrate including the block copolymer; And a common supply unit connected to the process chamber and supplying the common steam to the process chamber; The coalescer feeder uses a vacuum pressure to induce a phase change of the coalescer and feeds the phase change cooperate vapor to the process chamber.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 블록 공중합체를 이용한 나노 패턴 형성 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to an apparatus and a method for forming a nanopattern using a block copolymer.
블록 공중합체(block copolymer)는 고분자 재료의 한 종류로서, 두 가지 이상의 고분자가 공유결합을 통해 서로의 끝을 연결하고 있는 형태를 나타낸다. 상기 블록 공중합체의 가장 간단한 구조인 이중 블록 공중합체(diblock copolymer)는 서로 다른 성향을 갖는 두 고분자가 서로 연결되어 하나의 고분자를 형성한다. 서로 연결되어 있는 두 고분자들은 상이한 재료적 성질로 인해 쉽게 상분리되고, 최종적으로 상기 블록 공중합체가 자기 조립되어 나노 구조체를 형성할 수 있다. A block copolymer is a kind of polymer material, and it is a form in which two or more polymers are connected to each other through covalent bonds. In a diblock copolymer, which is the simplest structure of the block copolymer, two polymers having different tendencies are connected to each other to form a polymer. The two polymers connected to each other are easily phase-separated due to their different material properties, and finally the block copolymer can self-assemble to form a nanostructure.
상기 블록 공중합체를 이용하여 제조된 상기 나노 구조체의 적용 범위를 넓히기 위해서는, 기판 위에 상기 블록 공중합체를 포함하는 박막을 형성한 후, 상기 박막 내부에 안정된 나노 구조가 형성되는 것을 유도하는 것이 중요하다. 그러나 상기 박막 내에서, 상기 블록 공중합체는 자기조립 물질과 기판과의 상호작용에 의해 벌크 상에서와는 다른 나노 구조가 형성되거나, 특정한 구조와 다른 형태로 나노 구조가 배열되는 등의 문제가 발생한다. In order to broaden the application range of the nanostructure produced using the block copolymer, it is important to form a thin film containing the block copolymer on a substrate, and to induce the formation of a stable nanostructure inside the thin film . However, in the above-mentioned thin film, there is a problem that the block copolymer has a nanostructure different from that of the bulk phase due to the interaction between the self-assembled material and the substrate, or the nanostructure is arranged in a different form from the specific structure .
이를 해결하기 위해서, 상기 기판 상에 형성된 박막 내의 나노 구조의 배향이나 배열도를 조절하는 기술들이 개발되고 있다.In order to solve this problem, techniques for controlling the orientation and arrangement of nanostructures in the thin film formed on the substrate have been developed.
나노 구조의 배향 또는 배열도를 조절하기 위해서, 솔벤트(공용매)를 자연기화시키거나 N2가스를 이용한 버블 방식을 이용하였다, 그러나, 자연기화 방식과 버블 방식은 솔벤트 가스의 농도를 높이는데 한계가 있기 때문에 공정 시간이 증가하는 문제점이 존재하며, 대형 기판 적용에 한계를 가지고 있다.In order to control the alignment or orientation of the nanostructures, the solvent (co-solvent) was spontaneously vaporized or a bubbling method using N 2 gas was used. However, the natural vaporization method and the bubble method have limitations in increasing the concentration of the solvent gas There is a problem that the process time is increased, and it is limited to the application of a large-sized substrate.
본 발명의 실시예들은 블록 공중합체를 이용한 나노 패턴 형성 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are intended to provide an apparatus and a method for forming nanopatterns using a block copolymer.
본 발명의 실시예들은 솔벤트 농도를 높여 공정 시간 단축 및 대면적 공정에 적용 가능한 나노 패턴 형성 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are intended to provide an apparatus and method for forming a nanopattern that can be applied to shortening the process time and increasing the area of the process by increasing the solvent concentration.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버; 상기 챔버 내에 배치되며, 블록 공중합체를 포함하는 박막이 형성된 기판을 지지하는 지지 부재; 및 상기 공정 챔버와 연결되고, 상기 공정 챔버로 공용매 증기를 공급하는 공용매 공급부를 포함하는 나노 패턴 형성 장치를 제공하고자 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a process chamber comprising: a processing chamber having a processing space therein; A support member disposed in the chamber and supporting a thin film formed substrate including the block copolymer; And a common supply unit connected to the process chamber and supplying the common vapor to the process chamber.
또한, 상기 공용매 공급부는 진공압을 이용하여 공용매의 상변화를 유도하고, 상변화된 공용매 증기를 상기 공정 챔버로 공급할 수 있다.The coalescer feeder may also utilize vacuum pressure to induce a phase change of the coalescer and supply the phase change cooperate steam to the process chamber.
또한, 상기 공용매 공급부는 상기 공용매가 저장되는 저장 용기; 상기 저장용기와 상기 공정 챔버를 연결하는 연결배관; 및 상기 연결배관에 설치되는 차단밸브를 포함할 수 있다.The common supply unit may further include: a storage container in which the common ware is stored; A connection pipe connecting the storage vessel and the process chamber; And a shut-off valve installed in the connection pipe.
또한, 상기 공용매 공급부는 상기 저장 용기에 설치되는 가열부재를 더 포함할 수 있다.The common supply unit may further include a heating member installed in the storage container.
또한, 상기 가열부재는 상기 공용매를 간접 가열 방식으로 가열하기 위해 상기 저장 용기의 내부 또는 외부에 설치되고, 열매체가 흐르는 히팅라인을 포함할 수 있다.In addition, the heating member may include a heating line installed inside or outside the storage container for heating the co-solvent by an indirect heating method, through which the heating medium flows.
또한, 상기 공용매 공급부는 상기 연결 배관에 연결되고, 공용매가 상기 공정 챔버로 공급될 때 캐리어 가스를 혼합하여 공급하는 캐리어 가스 공급부를 더 포함할 수 있다.The common supply unit may further include a carrier gas supply unit connected to the connection pipe and mixing and supplying the carrier gas when the common gas is supplied to the process chamber.
또한, 상기 공용매는 카본 테트라클로라이드 (carbon tetrachloride), 1,1-디클로로에탄 (1,1-dichloroethane), o-크실렌 (o-xylene), 1,1-디클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene), 에틸아세테이트 (ethylacetate), 메틸아세테이트 (methyl acetate), 톨루엔 (toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF),트리클로로에탄 (trichloroethane), 벤젠 (benzene), 클로로포름 (chloroform) 또는 트리클로로에틸렌(trichloroethylene)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The co-solvent may also be selected from the group consisting of carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, o-xylene, 1,1-dichloroethylene, It is preferable to use an organic solvent such as ethylacetate, methyl acetate, toluene, tetrahydrofuran (THF), trichloroethane, benzene, chloroform or trichlorethylene. And at least one selected from the group consisting of
본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스 기판 상에 중성층을 형성하는 단계; 상기 중성층 상에 블록 공중합체를 포함하는 박막을 형성하는 단계; 및 상기 박막을 공용매(cosolvent)를 이용하여 어닐링하여 나노 구조체를 형성하는 단계를 포함하되; 상기 어닐링 단계는 진공압을 이용하여 공용매의 상변화를 유도하고, 상변화된 공용매 증기를 이용하여 상기 나노 구조체를 형성하는 나노 패턴 형성 방법을 제공하고자 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a neutral layer on a base substrate; Forming a thin film comprising a block copolymer on the neutral layer; And annealing the thin film using a cosolvent to form a nanostructure; The annealing step is to provide a nanopattern formation method for inducing a phase change of a co-solvent using a vacuum pressure and forming the nanostructure using a phase-change coprecipitate vapor.
또한, 상기 어닐링 단계는 공정 챔버로 기판을 로딩하는 단계; 상기 공정 챔버에 진공을 형성하는 단계; 및 저장용기에 저장된 공용매를 진공압을 이용하여 상변화를 유도하고, 상변화된 공용매 증기를 연결배관을 통해 상기 공정 챔버로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.The annealing may further include loading a substrate into a process chamber; Forming a vacuum in the process chamber; And introducing the phase change into the co-solvent stored in the storage vessel using vacuum pressure and supplying the phase-change coprecipitate to the process chamber via the connection piping.
또한, 상기 어닐링 단계는 상기 나노 구조체의 두께 증가치를 감지하고, 상기 나노 구조체의 두께가 설정값에 도달하면 상기 공정 챔버로 공급되는 상기 공용매 증기의 공급을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The annealing may further include detecting an increase in the thickness of the nanostructure and blocking supply of the vapor to the process chamber when the thickness of the nanostructure reaches a predetermined value.
또한, 상기 어닐링 단계는 상기 공용매 증기의 공급이 차단된 후 일정 시간 반응 유도가 이루어지도록 대기하는 반응 유도 단계를 더 포함할 수 있다.The annealing may further include a reaction inducing step of waiting for a reaction to be induced for a predetermined time after the supply of the vapor is stopped.
또한, 상기 공정 챔버에 진공을 형성하는 단계는 상기 공정 챔버에 진공압이 제공되도록 펌핑부와 연결된 진공 밸브를 개방하는 단계; 상기 공정 챔버로 제공되는 진공압이 상기 저장 탱크에도 제공되도록 상기 연결배관을 개방하는 단계; 상기 저장 탱크의 진공압이 설정값에 도달하면 상기 연결배관을 차단하는 단계; 상기 공정 챔버의 진공압이 설정값에 도달하면 상기 진공 밸브를 차단하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of forming a vacuum in the process chamber may include opening a vacuum valve connected to the pumping unit such that a vacuum pressure is applied to the process chamber; Opening the connection piping so that vacuum pressure provided to the process chamber is also provided to the storage tank; Blocking the connection pipe when the vacuum pressure of the storage tank reaches a set value; And blocking the vacuum valve when the vacuum pressure of the process chamber reaches a set value.
또한, 상기 어닐링 단계는 상기 저장 탱크의 압력이 140~160Torr 사이에서 수행될 수 있다.Also, the annealing step may be performed at a pressure of the storage tank between 140 and 160 Torr.
또한, 상기 어닐링 단계는 상기 저장 탱크에 저장된 공용매의 온도가 20 ~ 25℃ 사이에서 수행될 수 있다.Also, the annealing step may be performed at a temperature of the cosolvent stored in the storage tank between 20 and 25 ° C.
또한, 상기 공용매는 카본 테트라클로라이드 (carbon tetrachloride), 1,1-디클로로에탄 (1,1-dichloroethane), o-크실렌 (o-xylene), 1,1-디클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene), 에틸아세테이트 (ethylacetate), 메틸아세테이트 (methyl acetate), 톨루엔 (toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF),트리클로로에탄 (trichloroethane), 벤젠 (benzene), 클로로포름 (chloroform) 또는 트리클로로에틸렌(trichloroethylene)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The co-solvent may also be selected from the group consisting of carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, o-xylene, 1,1-dichloroethylene, It is preferable to use an organic solvent such as ethylacetate, methyl acetate, toluene, tetrahydrofuran (THF), trichloroethane, benzene, chloroform or trichlorethylene. And at least one selected from the group consisting of
또한, 상기 어닐링 단계는 상기 공용매 증기가 캐리어 가스와 혼합되어 상기 공정 챔버로 공급될 수 있다.In addition, the annealing step may be such that the common vapor is mixed with the carrier gas and supplied to the process chamber.
본 발명의 실시예에 의하면, 공용매를 이용하여 어닐링하여 나노 블록들을 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, nanoblocks can be formed by annealing using a co-solvent.
본 발명의 실시예들에 의하면, 기존 상압에서 진행되던 공용매 증기 공급 방식을 진공을 이용한 방식으로 개선함으로써 대면적 기판 처리가 가능하였고, 상온에서도 공용매를 끊는점에 도달하게 함으로써 단시간에 공용매 증기의 농도 및 양을 증가시켜 공정 시간을 단축시킬 수 있다. According to the embodiments of the present invention, it is possible to process a large-area substrate by improving the common steam supply method which was carried out at the existing atmospheric pressure by using a vacuum, and by reaching the point where the co- It is possible to shorten the processing time by increasing the concentration and amount of the steam.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 순서도에 따른 각 단계를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3은 도 2c의 나노 구조체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 1의 공용매 어닐링 공정에 이용되는 나노 패턴 형성 장치의 개념적인 단면도이다.
도 5는 압력에 따른 공용매의 끊는 온도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6은 어닐링 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of fabricating a nanostructure according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views illustrating respective steps according to the flowchart of FIG.
3 is a perspective view illustrating the nanostructure of FIG. 2C.
4 is a conceptual cross-sectional view of the nanopatterning apparatus used in the co-annealing process of FIG.
FIG. 5 is a graph showing the temperature change of the co-solvent depending on the pressure.
6 is a flow chart for explaining the annealing process.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout the specification and claims. The description will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 1의 순서도에 따른 각 단계를 설명하기 위한 단면도들이다. FIG. 1 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a nanostructure according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C are sectional views for explaining each step according to the flowchart of FIG.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 베이스 기판(110) 상에 중성층(120)을 형성한다(단계 S110). Referring to FIGS. 1 and 2A, a
상기 베이스 기판(110)은 유리 기판, 플라스틱 기판 등일 수 있다.The
상기 중성층(120)은 상기 베이스 기판(110) 상에 서로 다른 단량체들이 공유 결합한 폴리머인 블록 공중합체(block copolymer)가 상기 베이스 기판(110)의 표면에 대해서 수직한 방향, 즉 수직성을 가지면서 안정적으로 성장하도록 한다. 상기 블록 공중합체에 대해서는 도 2b를 참조하여 구체적으로 설명한다.The
상기 중성층(120)은 친수성이나 소수성도 갖지 않는 화학적으로 중성인 상태를 갖는다. 상기 중성층(120)은 하이드록실-터미네이티드 폴리스티렌-랜덤-폴리메틸메타크릴레이트[hydroxyl-terminated polystyrene-randompoly(methyl methacrylate), HO-PS-r-PMMA]를 이용하여 상기 베이스 기판(110)에 그래프팅(graftring)함으로써 형성할 수 있다. 또는 하이드록실-터미네이티드 호모 폴리머들, 예를 들어, 폴리머들에 있어 각각의 단량체를 "A" 및 "B"로 나타낼 때, A-A-…-A-OH 구조를 갖는 화합물과 B-B-…-B-OH 구조를 갖는 화합물의 혼합물을 상기 베이스 기판(110) 상에 도포함으로써 상기 중성층(120)을 형성할 수 있다. The
이와 달리, 상기 중성층(120)은 자기조립 단분자층(Self-assembled Monolayer: SAM), 폴리머 브러쉬(Polymer Brush) 또는 코폴리머 매트(cross-linked random copolymer mat, MAT) 등을 포함하는 유기 단분자층을 포함할 수 있다.
Alternatively, the
도면으로 도시하지 않았으나, 상기 중성층(120)을 형성하기 이전에 상기 베이스 기판(110)에 산성 용액을 이용하여 상기 베이스 기판(110)의 표면을 전처리할 수 있다. 상기 전처리에 의해서, 상기 베이스 기판(110)과 상기 중성층(120)의 친화력을 향상시킬 수 있다. 상기 산성 용액의 예로서는, 불산(Hydrofluoric acid, HF)을 들 수 있다.Although not shown in the drawing, the surface of the
도 1 및 도 2b를 참조하면, 상기 중성층(120)이 형성된 상기 베이스 기판(100) 상에 블록 공중합체를 포함하는 박막(130)을 형성한다(단계 S120). Referring to FIGS. 1 and 2B, a
상기 블록 공중합체를 구성하는 단량체들은 서로 다른 물성 및 화학적 성질을 가진다. 어느 하나의 제1 단량체는 다른 하나의 제2 단량체에 비해 상대적으로 친수성을 갖고, 상기 제2 단량체는 상기 제1 단량체에 비해 상대적으로 소수성을 갖는다. 상기 블록 공중합체는 상기 제1 단량체를 포함하는 제1 폴리머와 상기 제2 단량체를 포함하는 제2 폴리머가 블록화된(blocked) 화합물이다. 본 발명에서, 상기 블록 공중합체 전체 부피에 대해서 상기 제1 단량체와 상기 제2 단량체의 부피비는 약 1:1이다. 상기 부피비가 약 1:1보다 크거나 작은 경우에는, 상기 블록 공중합체가 라멜라 구조가 아닌 실린더, 자이로이드, 구형 등의 형태를 가지므로 본 발명에 따른 단위 블록이 스트라이프 형태를 갖는 나노 구조체를 형성하기 어렵다.The monomers constituting the block copolymer have different physical properties and chemical properties. Any one of the first monomers is relatively hydrophilic relative to the other second monomer, and the second monomer has a relatively hydrophobic property as compared with the first monomer. The block copolymer is a compound in which a first polymer comprising the first monomer and a second polymer comprising the second monomer are blocked. In the present invention, the volume ratio of the first monomer and the second monomer to the total volume of the block copolymer is about 1: 1. When the volume ratio is greater than or equal to about 1: 1, the block copolymer has a cylinder, gyroid, or spherical shape other than a lamellar structure, so that the unit block according to the present invention forms a stripe- It is difficult to do.
상기 블록 공중합체의 중량 평균 분자량이 약 100,000 이하인 경우에는 비록 오랜 시간이 걸리지만 통상적으로 알려져 있는 열적 어닐링(thermal annealing)을 통해서도 용이하게 상분리시킬 수 있다. 그러나 상기 블록 공중합체의 중량 평균 분자량이 증가할수록, 또는 상기 베이스 기판(110)의 면적이 넓어질수록 상기 블록 공중합체를 이용하여 나노 구조체를 형성하기 어렵다. 따라서 보통은 중량 평균 분자량이 약 150,000 미만인 블록 공중합체를 이용하여 나노 구조체를 형성하고 있다. When the weight average molecular weight of the block copolymer is about 100,000 or less, it can take a long time, but it can be easily phase separated even through thermal annealing conventionally known. However, as the weight average molecular weight of the block copolymer increases or the area of the
반면, 이하에서 구체적으로 설명할 공용매 어닐링을 이용하는 본 발명에 따른 나노 구조체의 제조에 있어서는 상기 블록 공중합체는 약 150,000 이상의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 블록 공중합체의 중량 평균 분자량은 150,000 내지 300,000이더라도 용이하게 나노 구조체를 형성할 수 있다.
On the other hand, in the production of the nanostructure according to the present invention using the co-annealing to be described in detail below, the block copolymer may have a weight average molecular weight of about 150,000 or more. Specifically, even if the weight average molecular weight of the block copolymer is 150,000 to 300,000, the nanostructure can be easily formed.
상기 블록 공중합체는 폴리스티렌-블록-폴리(n-알킬 메타크릴레이트) [polystyrene-block-poly(n-alkyl)methacrylate]를 포함할 수 있다. 이때, "n-알킬"은 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 나타낸다. 예를 들어, 상기 블록 공중합체는 폴리스티렌-블록-폴리(메틸 메타크릴레이트) [polystyrene-block-poly(methyl methacrylate), PS-b-PMMA], 폴리스티렌-블록-폴리(에틸 메타클릴레이트) [polystyrene-block-poly(ethyl methacrylate), PSb-PEMA], 폴리스티렌-블록-폴리(프로필 메타크릴레이트) [polystyrene-block-poly(propyl methacrylate)], 폴리스티렌-블록-폴리(부틸 메타크릴레이트) [polystyrene-block-poly(butyl methacrylate)], 폴리스티렌-블록-폴리(노말-펜틸 메타크릴레이트) [polystyrene-block-poly(normal-pentyl methacrylate)], 폴리스티렌-블록-폴리(노말-헥실 메타크릴레이트) [polystyrene-block-poly(normal-hexyl methacrylate)] 등을 들 수 있다. The block copolymer may comprise polystyrene-block-poly (n-alkyl) methacrylate. Here, "n-alkyl" represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. For example, the block copolymer can be selected from the group consisting of polystyrene-block-poly (methyl methacrylate), PS-b-PMMA, polystyrene-block-poly (ethyl methacrylate) poly (ethyl methacrylate), PSb-PEMA], polystyrene-block-poly (propyl methacrylate), polystyrene-block-poly (butyl methacrylate) (polystyrene-block-poly (butyl methacrylate)], polystyrene-block-poly (normal-pentyl methacrylate), polystyrene- Polystyrene-block-poly (normal-hexyl methacrylate)].
이와 달리, 상기 블록 공중합체는 폴리스티렌-블록-폴리(에틸렌 옥사이드) [polystyrene-block-poly(ethyleneoxide), PS-b-PEO], 폴리스티렌-블록-폴리(비닐피리딘) [polystyrene-block-poly(vinyl pyridine), PS-b-PVP],폴리스티렌-블록-폴리(에틸렌-아트-프로필렌) [Polystyrene-block-poly(ethylene-alt-propylene), PS-b-PEP],폴리스티렌-블록-폴리이소프렌 [polystyrene-block-polyisoprene, PS-b-PI] 등을 들 수 있다.
Alternatively, the block copolymer may be selected from the group consisting of polystyrene-block-poly (ethylene oxide), PS-b-PEO, polystyrene-block-poly vinyl pyridine, PS-b-PVP, polystyrene-block-poly (ethylene-alt-propylene), PS-b-PEP, polystyrene- [polystyrene-block-polyisoprene, PS-b-PI].
도 1 및 도 2c를 참조하면, 상기 박막(130)이 형성된 상기 베이스 기판(110)을 공용매 어닐링(cosolvent annealing)하여 나노 구조체(NS)를 형성한다.Referring to FIGS. 1 and 2C, the
상기 공용매는 상기 블록 공중합체의 상기 제1 및 제2 단량체들 모두와 친화성을 갖는 용매이다. 즉, 상기 공용 매는 상기 제1 단량체를 "A" 라고 할 때, A-A-…-A와 같은 구조를 갖는 제1 폴리머를 용해시킬 수 있고, 동시에 상기 제2 단량체를 "B"라고 할 때, B-B-…-B와 같은 구조를 갖는 제2 폴리머를 용해시킬 수 있다. The co-solvent is a solvent having affinity for both the first and second monomers of the block copolymer. That is, when the co-solvent is the first monomer as "A, " -A, and when the second monomer is referred to as "B, " The second polymer having a structure such as -B can be dissolved.
상기 공용매의 구체적인 예로서는, 카본 테트라클로라이드 (carbon tetrachloride), 1,1-디클로로에탄 (1,1-dichloroethane), o-크실렌 (o-xylene), 1,1-디클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene), 에틸아세테이트 (ethylacetate), 메틸아세테이트 (methyl acetate), 톨루엔 (toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF),트리클로로에탄 (trichloroethane), 벤젠 (benzene), 클로로포름 (chloroform) 또는 트리클로로에틸렌(trichloroethylene) 등을 들 수 있다.
Specific examples of the co-solvent include carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, o-xylene, 1,1-dichloroethylene ), Ethyl acetate, methyl acetate, toluene, tetrahydrofuran (THF), trichloroethane, benzene, chloroform, or trichlorethylene trichlorethylene) and the like.
상기 베이스 기판(110)의 표면, 구체적으로는 상기 중성층(120)의 표면에 대해서 라멜라 구조의 상기 블록 공중합체를 구성하는 상기 제1 및 제2 폴리머들 모두가 동등한 정도의 친화성을 가짐으로써 상기 제1 및 제2 폴리머들 각각이 소정의 면적에 대해서 거의 동등한 비율로 상기 중성층(120)과 접하게 된다. 즉, 상기 제1 및 제2 폴리머들은 상기 중성층(120)의 표면에 대해서 수평 방향으로 나란히 배열될 수 있다. All of the first and second polymers constituting the block copolymer of the lamellar structure have an affinity equivalent to that of the surface of the
동시에, 상기 제1 폴리머와 접해 있는 상기 중성층(120)의 일부분은 상기 제1 폴리머와 접함으로써 중성이 아닌 상기 제1 폴리머의 특성을 갖게 된다. 즉, 상기 중성층(120)과 접해 있는 상기 제1 폴리머는, 상기 박막(130)내의 상기 제2 폴리머보다는 상기 제1 폴리머와의 친화력이 훨씬 더 강하므로 상기 중성층(120)과 접해 있는 상기 제1 폴리머는 또 다른 제1 폴리머를 끌어당기고 상기 중성층(120)과 접해 있는 상기 제2 폴리머는 또 다른 제2 폴리머를 끌어당기며 이러한 연쇄 방향으로 상기 제1 및 제2 폴리머들은 상기 중성층(120)의 표면에 대해서 수직 방향으로 누적되는 결과가 된다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 폴리머가 상기 공용매에 의해서 상분리된다. At the same time, a portion of the neutral layer (120) in contact with the first polymer has the property of the first polymer that is not neutral by contacting with the first polymer. That is, since the affinity of the first polymer in contact with the
상기 공용매는 상기와 같은 연쇄 방향을 촉진시킴으로써 상기 중성층(120)의 표면에 대해서 수직한 방향으로 제1 나노 블록들(NB1)과 서로 인접한 제1 나노 블록들(NB1) 사이에 배치된 제2 나노 블록들(NB2)을 성장시킴으로써 단위 블록이 스트라이프 형태를 갖는 상기 나노 구조체(NS)를 형성할 수 있다. The co-solvent promotes the above-described chain direction to form the second nanoblocks NB1 disposed between the first nanoblocks NB1 and the adjacent first nanoblocks NB1 in a direction perpendicular to the surface of the
도 3은 도 2c의 나노 구조체를 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating the nanostructure of FIG. 2C.
도 2c와 도 3을 참조하면, 상기 나노 구조체(NS)의 단위 블록인 상기 제1 나노 블록들(NB1) 및 상기 제2 나노블록들(NB2)이 제1 방향(D1)으로 연장된 스트라이프 형태를 갖는다. 상기 제1 및 제2 나노 블록들(NB1, NB2)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 일렬로 배열될 수 있다. 상기 블록 공중합체가 라멜라 구조를 가지기 때문에 상기 제1 및 제2 나노 블록들(NB1, NB2)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 구조를 가질 수 있다. Referring to FIGS. 2C and 3, the first nanoblocks NB1 and the second nanoblocks NB2, which are unit blocks of the nanostructure NS, extend in a first direction D1. . The first and second nano blocks NB1 and NB2 may be arranged in a line in a second direction D2 that intersects the first direction D1. Since the block copolymer has a lamellar structure, the first and second nano blocks NB1 and NB2 may have a structure extending in the first direction D1.
상기 공용매를 이용하여 상기 박막(130)을 어닐링함으로써 상기 제1 폴리머가 상기 중성층(120)의 표면에서 상기 제1 및 제2 방향들(D1, D2)과 수직한 제3 방향(D3)으로 모이면서 상기 제1 나노 블록들(NB1)이 형성된다. 동일하게, 상기 공용매를 이용하여 상기 박막(130)을 어닐링함으로써 상기 제2 폴리머가 상기 중성층(120)의 표면에서 상기 제3 방향(D3)으로 모이면서 상기 제2 나노 블록들(NB2)이 형성된다. The first polymer is annealed in the third direction D3 perpendicular to the first and second directions D1 and D2 on the surface of the
상기 공용매를 이용하는 상기 박막(130)의 어닐링 공정은, 상기 공용매와 상기 블록 공중합체의 화학적 성질을 이용하여 상분리하는 것이므로, 열에 의해서 상기 제1 및 제2 폴리머들의 상분리를 유도할 때 약 200℃ 이상의 고온에서 수행되는 것과 달리 상온에서 수행될 수 있다. 일 예로, 상기 공용매를 이용하는 상기 박막(130)의 어닐링 공정은 약 10℃ 내지 약 20℃에서 수행될 수 있다. The annealing process of the
이하에서는, 상기 공용매를 이용한 상기 박막(130)의 어닐링 공정을 도 4에 도시된 제조 장치와 함께 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the annealing process of the
도 4는 도 1의 공용매 어닐링 공정에 이용되는 나노 패턴 형성 장치의 개념적인 단면도이다. 도 4에서, 상기 박막(130)이 형성된 베이스 기판(110)은 "처리 기판(S)"으로 간소하게 도시하고 지칭하여 설명한다.4 is a conceptual cross-sectional view of the nanopatterning apparatus used in the co-annealing process of FIG. In FIG. 4, the
도 4를 참조하면, 나노 패턴 형성 장치(200)는 공정 챔버(210), 지지부재(220), 공용매 공급부(240), 온도 제어부(232), 온도 센싱부(234), 그리고 펌핑부(280)를 포함한다.4, the nano-
나노 패턴 형성 장치(200)는 상기 박막(130)을 이용하여 상기 나노구조체(NS)를 형성하는 어닐링 공정을 위한 것이다.The nano-
공정 챔버(210)는 어닐링 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 지지부재(220)는 공정 챔버(210)의 내부 공간에 설치된다. 공정 챔버(210)의 상부에는 샤워헤드(218)가 설치된다. The
지지부재(220)에는 도 2b에 도시된 상기 박막(130)이 형성된 기판(S)이 배치된다. 지지부재(220)에는 베이스 기판(110)을 가열하기 위한 가열부재(224) 및 베이스 기판을 냉각하기 위한 냉각부재(228)가 설치될 수 있다.The substrate S on which the
상기 챔버(210)의 내부공간은 펌핑부(280)에 의해 대기압에서 진공 상태로 제공될 수 있다. The inner space of the
공정 챔버(110)의 바닥면에는 배기홀들이 제공된다. 배기홀들은 펌핑부(280)와 연결된다. 펌핑부(280)는 펌핑라인(282)과, 진공펌프(284)를 포함한다. 이러한 펌핑 라인 내에는 진공압이 공정 챔버(110)에 제공되는 것을 온/오프하는 진공 밸브(286)가 설치된다. 즉, 진공 밸브(286)는 공정 챔버(210)와 진공 펌프(284)와의 사이의 펌핑 라인(282)에 설치되어 진공펌프(284)의 흡입력을 공정 챔버(210)로 전달하거나 차단하는 기능을 수행한다. 일반적으로, 진공 밸브(286)는 펌핑 라인(282) 내부의 유로를 차단하거나 개방시키면서 진공압을 온/오프한다.On the bottom surface of the
공정 챔버(210) 내부의 온도는 약 10℃ 내지 약 20℃일 수 있다. The temperature inside the
상기 온도 제어부(232) 및 상기 온도 센싱부(234)는 공정 챔버(210)와 연결되어 공정 챔버(210) 내부의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 상기 온도 제어부(232) 및 상기 온도 센싱부(234)도 서로 연결된다. 예를 들어, 상기 온도 센싱부(234)가 공정 챔버(210)의 온도가 낮아지거나 높아진 것을 감지하여 상기 온도 제어부(232)에 신호를 전달하면, 공정 온도 제어부(232)가 직접적으로 상기 챔버(210)의 온도를 높이거나 낮출 수 있다. The
상기 기판(S)에 상기 공용매 증기가 제공됨으로써, 상기 박막(130)의 어닐링이 일어난다. 즉, 상기 공용매 증기에 의해서 상기 박막(130)이 공용매 어닐링된다. The substrate (S) is provided with the co-solvent vapor, thereby annealing the thin film (130). That is, the
공용매 공급부(240)는 공정 챔버(210)에 설치된 샤워헤드(218)와 연결되어 공용매 증기를 공정 챔버(210)에 제공한다. 공용매 공급부(220)는 공용매를 기체 상태로 상변화시켜 공용매 증기를 상기 챔버(210)로 제공한다. 공용매 공급부(240)는 진공압을 이용하여 공용매의 상변화를 유도하고, 상변화된 공용매 증기를 공정 챔버로 공급한다. The
도 5는 압력에 따른 공용매의 끊는 온도 변화를 보여주는 그래프이다.도 5에서와 같이, 저장 용기의 압력이 상압에서 140-160Torr로 변화되면 상온 부근(20-25℃)에서 공용매가 끊기 시작함으로 증기압 발생을 증가시킬 수 있다. As shown in FIG. 5, when the pressure of the storage container is changed from 140 to 160 Torr at normal pressure, the coalescence starts to be broken at about room temperature (20-25 DEG C) Vapor pressure generation can be increased.
공용매 공급부(240)는 공용매가 저장되는 저장 용기(242)와, 저장용기(242)와 공정 챔버(210)의 샤워헤드(218)를 연결하는 연결배관(244) 그리고 저장 용기(242)의 내부 또는 외부에 설치되어 공용매를 간접 가열 방식으로 가열하는 가열부재(260)를 포함할 수 있다. 가열부재(260)는 열매체가 흐르는 히팅라인(262)을 포함할 수 있으며, 히팅 라인(262)은 저장 용기(242)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. The
연결 배관(244)에는 공용매 증기를 공정 챔버(210)로 공급하거나 차단하는 기능을 수행하는 차단밸브(246)가 설치될 수 있다. 또한, 연결 배관(244)에는 N2 가스 또는 에어 가스를 공정 챔버(210)에 공급할 수 있는 캐리어 가스 공급부(250)가 연결될 수 있다. The
도 6은 어닐링 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 6 is a flow chart for explaining the annealing process.
도 6을 참조하여 나노 패턴 형성 장치(200)에서의 어닐링 공정을 살펴보면, 공정 챔버(210)의 지지부재(220)에 박막(130)을 포함하는 기판(S)을 배치시키는 단계(S110), 공정 챔버(210)의 내부공간을 일정 압력의 진공압으로 형성하는 단계(S120), 저장탱크(242)에서 상변화된 공용매 증기를 공정 챔버로 공급하는 단계(S130), 기판 상의 나노 구조체 두께를 감지하는 단계(S140), 나노 구조체의 두께가 설정치인지 판별하는 단계(S150), 공용매 증기의 공급을 차단하는 단계(S160), 반응 유도 단계(S170), 공정 챔버 펌핑 단계(S180) 그리고 기판 언로딩 단계(S190)를 포함한다. 6, the annealing process in the nano-
공정 챔버(210)의 내부공간을 일정 압력의 진공압으로 형성하는 단계(S120)는 공정 챔버(210)에 진공압이 제공되도록 펌핑부(280)와 연결된 진공 밸브(286)를 개방한다. 그리고, 공정 챔버(210)의 내부로 제공되는 진공압이 저장 용기(242)에도 제공되도록 연결 배관(244)을 개방한다. 저장탱크(242)의 진공압이 설정값(140-160Torr)에 도달하면 연결배관(244)을 차단한다. 그리고, 저장탱크(242)에서는 진공압에 의해 공용매의 상변화가 일어나게 된다. 한편, 공정 챔버(210)가 설정된 진공압에 도달되면 진공 밸브(286)를 차단한다. 저장탱크(242)는 공정 챔버(210)보다 부피가 작기 때문에 공정 챔버(210)보다 빠르게 원하는 진공압으로 도달하게 된다. Step S120 of forming the inner space of the
저장탱크(242)에서 상변화된 공용매 증기를 공정 챔버로 공급하는 단계(S130)는 연결 배관(244)에 설치된 차단밸브(246)을 개방하게 되면, 공정 챔버와 저장 탱크 간의 압력차에 의해 저장용기(242)에서 상변화된 공용매 증기가 연결배관(244)을 통해 공정 챔버(210)로 공급된다. 공정 챔버(210)에서는 공용매 증기가 공급되면서 박막(130) 어닐링 공정이 진행된다. 참고로, 공용매 증기는 캐리어 가스 공급부로부터 캐리어 가스를 혼합하여 공급할 수 있다. The step of supplying the phase-change coprecipitated steam to the process chamber in the storage tank 242 (S130) may be performed by opening the
기판 상의 나노 구조체 두께를 감지하는 단계(S140)와 나노 구조체의 두께가 설정치인지 판별하는 단계(S150)는 공정 챔버(210)에 설치된 두께 측정 센서(290)는 기판(S) 상의 나노 구조체의 증가치를 감지하고, 나노 구조체가 적정 두께로 형성되면 공용매 증기 공급을 차단한다(S160). 그리고, 공용매 증기의 공급이 차단된 후 일정 시간 반응 유도가 이루어지도록 대기하는 반응 유도 단계(S170)를 진행한다. 마지막으로 펌핑부(280)를 통해 공정 챔버 내부의 공용매 증기를 완전히 제거한 후 기판(S)을 공정 챔버(210)로부터 언로딩한다(S180,S190). The step of sensing the thickness of the nanostructure on the substrate S140 and the step S150 of determining whether the thickness of the nanostructure is a set value are performed in such a manner that the
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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 within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
210 : 공정 챔버 220 : 지지부재
240 : 공용매 공급부 250 : 캐리어 가스 공급부
280 : 펌핑부 210: process chamber 220: support member
240: Solvent supply unit 250: Carrier gas supply unit
280:
Claims (16)
내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버;
상기 공정 챔버 내부로 진공압을 제공하는 펌핑부;
상기 챔버 내에 배치되며, 블록 공중합체를 포함하는 박막이 형성된 기판을 지지하는 지지 부재; 및
상기 공정 챔버와 연결되고, 진공압을 이용하여 공용매의 상변화를 유도하고, 상변화된 공용매 증기를 상기 공정 챔버로 공급하는 공용매 공급부를 포함하되;
상기 공용매 공급부는
상기 공용매가 저장되는 그리고 상기 공정 챔버의 진공압을 이용해 공용매의 상변화가 이루어지는 저장 용기;
상기 저장용기와 상기 공정 챔버를 연결하는 연결배관; 및
상기 연결배관에 설치되고, 상기 공정 챔버의 내부로 제공되는 진공압이 상기 저장 용기에도 제공되도록 상기 연결 배관을 개방하고, 상기 저장 용기가 설정된 진공압에 도달하면 상기 저장 용기에서 진공압에 의한 공용매의 상변화가 일어나도록 상기 연결 배관을 차단하는 차단밸브를 포함하는 나노 패턴 형성 장치.A nano-pattern forming apparatus comprising:
A process chamber having a processing space therein;
A pumping unit providing vacuum pressure into the process chamber;
A support member disposed in the chamber and supporting a thin film formed substrate including the block copolymer; And
A coalescer connected to the process chamber to induce a phase change of the coalescer using vacuum pressure and to supply the phase change cooperate steam to the process chamber;
The co-
A storage vessel in which the co-solvent is stored and a phase change of the co-solvent is made using the vacuum pressure of the process chamber;
A connection pipe connecting the storage vessel and the process chamber; And
Opening the connection pipe so that a vacuum pressure provided in the connection pipe is provided to the storage container, and when the storage container reaches a set vacuum pressure, And a shut-off valve for shutting off the connection piping so that a phase change of the wafer occurs.
상기 공용매 공급부는
상기 저장 용기에 설치되는 가열부재를 더 포함하는 나노 패턴 형성 장치.The method according to claim 1,
The co-
And a heating member installed in the storage container.
상기 가열부재는
상기 공용매를 간접 가열 방식으로 가열하기 위해 상기 저장 용기의 내부 또는 외부에 설치되고, 열매체가 흐르는 히팅라인을 포함하는 나노 패턴 형성 장치.5. The method of claim 4,
The heating member
And a heating line installed inside or outside the storage container for heating the co-solvent by an indirect heating method, the heating line through which the heating medium flows.
상기 공용매 공급부는
상기 연결 배관에 연결되고, 공용매가 상기 공정 챔버로 공급될 때 캐리어 가스를 혼합하여 공급하는 캐리어 가스 공급부를 더 포함하는 나노 패턴 형성 장치.The method according to claim 1,
The co-
And a carrier gas supply unit connected to the connection pipe and mixing and supplying the carrier gas when the co-solvent is supplied to the process chamber.
상기 공용매는 카본 테트라클로라이드 (carbon tetrachloride), 1,1-디클로로에탄 (1,1-dichloroethane), o-크실렌 (o-xylene), 1,1-디클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene), 에틸아세테이트 (ethylacetate), 메틸아세테이트 (methyl acetate), 톨루엔 (toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF),트리클로로에탄 (trichloroethane), 벤젠 (benzene), 클로로포름 (chloroform) 또는 트리클로로에틸렌(trichloroethylene)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 나노 패턴 형성 장치.The method according to claim 1,
The co-solvent is selected from the group consisting of carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, o-xylene, 1,1-dichloroethylene, ethyl acetate (s) selected from the group consisting of ethylacetate, methyl acetate, toluene, tetrahydrofuran (THF), trichloroethane, benzene, chloroform or trichlorethylene Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
베이스 기판 상에 중성층을 형성하는 단계;
상기 중성층 상에 블록 공중합체를 포함하는 박막을 형성하는 단계; 및
상기 박막을 공용매(cosolvent)를 이용하여 어닐링하여 나노 구조체를 형성하는 단계를 포함하되;
상기 어닐링 단계는
공정 챔버로 기판을 로딩하는 단계;
상기 공정 챔버에 진공을 형성하는 단계; 및
저장용기에 저장된 공용매를 진공압을 이용하여 상변화를 유도하고, 상변화된 공용매 증기를 연결배관을 통해 상기 공정 챔버로 공급하는 단계를 포함하며,
상기 공정 챔버에 진공을 형성하는 단계는
상기 공정 챔버에 진공압이 제공되도록 펌핑부와 연결된 진공 밸브를 개방하는 단계;
상기 공정 챔버로 제공되는 진공압이 상기 저장 탱크에도 제공되도록 상기 연결배관을 개방하는 단계;
상기 저장 탱크의 진공압이 설정값에 도달하면 상기 연결배관을 차단하는 단계;
상기 공정 챔버의 진공압이 설정값에 도달하면 상기 진공 밸브를 차단하는 단계를 포함하는 나노 패턴 형성 방법.A method for forming a nano pattern, comprising:
Forming a neutral layer on the base substrate;
Forming a thin film comprising a block copolymer on the neutral layer; And
And annealing the thin film using a cosolvent to form a nanostructure;
The annealing step
Loading a substrate into a process chamber;
Forming a vacuum in the process chamber; And
Introducing the co-solvent stored in the storage vessel to a phase change using vacuum pressure, and supplying the phase-change coprecipitate to the process chamber via a connecting line,
The step of forming a vacuum in the process chamber
Opening a vacuum valve connected to the pumping unit such that vacuum pressure is provided to the process chamber;
Opening the connection piping so that vacuum pressure provided to the process chamber is also provided to the storage tank;
Blocking the connection pipe when the vacuum pressure of the storage tank reaches a set value;
And blocking the vacuum valve when the vacuum pressure of the process chamber reaches a set value.
상기 어닐링 단계는
상기 나노 구조체의 두께 증가치를 감지하고, 상기 나노 구조체의 두께가 설정값에 도달하면 상기 공정 챔버로 공급되는 상기 공용매 증기의 공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 나노 패턴 형성 방법.9. The method of claim 8,
The annealing step
Detecting a thickness increment of the nanostructure and blocking supply of the vapor to the process chamber when the thickness of the nanostructure reaches a predetermined value.
상기 어닐링 단계는
상기 공용매 증기의 공급이 차단된 후 일정 시간 반응 유도가 이루어지도록 대기하는 반응 유도 단계를 더 포함하는 나노 패턴 형성 방법. 11. The method of claim 10,
The annealing step
And a reaction inducing step of waiting for the reaction induction to be performed for a predetermined time after the supply of the common vapor is blocked.
상기 어닐링 단계는
상기 저장 탱크의 압력이 140~160Torr 사이에서 수행되는 나노 패턴 형성 방법.9. The method of claim 8,
The annealing step
Wherein the pressure of the storage tank is between 140 and 160 Torr.
상기 어닐링 단계는
상기 저장 탱크에 저장된 공용매의 온도가 20 ~ 25℃ 사이에서 수행되는 나노 패턴 형성 방법.14. The method of claim 13,
The annealing step
Wherein the temperature of the cosolvent stored in the storage tank is between 20 and 25 < 0 > C.
상기 공용매는 카본 테트라클로라이드 (carbon tetrachloride), 1,1-디클로로에탄 (1,1-dichloroethane), o-크실렌 (o-xylene), 1,1-디클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene), 에틸아세테이트 (ethylacetate), 메틸아세테이트 (methyl acetate), 톨루엔 (toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF),트리클로로에탄 (trichloroethane), 벤젠 (benzene), 클로로포름 (chloroform) 또는 트리클로로에틸렌(trichloroethylene)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 나노 패턴 형성 방법.9. The method of claim 8,
The co-solvent is selected from the group consisting of carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, o-xylene, 1,1-dichloroethylene, ethyl acetate (s) selected from the group consisting of ethylacetate, methyl acetate, toluene, tetrahydrofuran (THF), trichloroethane, benzene, chloroform or trichlorethylene Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
상기 어닐링 단계는
상기 공용매 증기가 캐리어 가스와 혼합되어 상기 공정 챔버로 공급되는 나노 패턴 형성 방법.
9. The method of claim 8,
The annealing step
Wherein said common vapor is mixed with a carrier gas and supplied to said process chamber.
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Title |
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Macromolecules, 2008, Vol. 41, pp. 3199-3208. * |
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