KR101542142B1

KR101542142B1 - 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이, 이의 제조방법 및 이를 이용한 나노리소그래피 방법

Info

Publication number: KR101542142B1
Application number: KR1020130021369A
Authority: KR
Inventors: 정기훈; 이영섭; 김재준; 강민희
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2015-08-05
Also published as: KR20140106970A

Abstract

본 발명은 나노 플라즈모닉 마이크로팁 어레이, 이의 제조방법 및 이를 이용한 나노리소그래피 방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 대면적으로 엘라스토머 또는 폴리머 마이크로팁 어레이를 제작하고 상기 어레이 표면에 금속 나노 구조를 형성함으로써 회절한계 이하의 나노 구조를 제작할 수 있는 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이, 이의 제조방법 및 이를 이용한 리소그래피 방법에 대한 것이다. 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이에 있어서, 상기 마이크로 팁 어레이는 표면에 금속 나노 구조들이 형성되어 있는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 제공한다.

Description

나노리소그래피용 마이크로팁 어레이, 이의 제조방법 및 이를 이용한 나노리소그래피 방법{Microtip arrays for nano lithography, manufacturing method of the same and nano lithography method using the same}

본 발명은 나노 플라즈모닉 마이크로팁 어레이, 이의 제조방법 및 이를 이용한 나노리소그래피 방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 대면적으로 엘라스토머 또는 폴리머 마이크로팁 어레이를 제작하고 상기 어레이 표면에 금속 나노 구조를 형성함으로써 회절한계 이하의 나노 구조를 제작할 수 있는 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이, 이의 제조방법 및 이를 이용한 리소그래피 방법에 대한 것이다.

나노 미터 크기의 물질 또는 구조체는 효율성 증대, 광학적 특성 및 기능 강화 등의 장점이 있어, 의약, 생명, 환경, 에너지, 정보 통신 등 다양한 분야에 걸쳐 나노 기술이 적용되고 있다.

나노 미터 크기의 물질 또는 구조체를 대면적 및 저비용으로 제작할 수 있으면, 다양한 산업에 대한 나노 기술 적용이 더 광범위해지고, 활발해질 것으로 예상된다.

이와 같이 나노 구조를 제작하는 방법에는 크게 기존의 광학 리소그래피, 전자빔(electron beam lithography), 간섭 리소그래피(interference lithography), 나노임프린트 리소그래피(nano imprint lithography) 등 다양한 공정 기술이 있다.

하지만 상기의 기술들은 렌즈를 정밀하게 만드는 제조 기술의 한계와 자외선도 자체 파장을 가지고 있어 무한정 정밀도를 높이기 어려운 한계가 있다.

또한 대면적 및 저비용으로 나노 구조를 제작할 필요가 있는 산업 분야에 있어서, 그 활용도가 떨어지는 단점이 있다.

일례로 광학 리소그래피는, 제작할 수 있는 나노 구조의 크기가 회절 한계 및 빛의 파장에 영향을 받는 한계점을 가지고 있다.

또한 전자빔 리소그래피는 웨이퍼 면에 집적 회로(Integrated circuit)을 만들어 넣기 위한 인쇄 공정의 하나로서, 빔을 웨이퍼 면에 선택적으로 조사하는 것으로, 광 조사 인쇄의 경우와 달리 마스크가 필요없는 특징이 있다. 이러한 전자빔을 주사하는 방식으로는 래스터 주사 방식과 벡터 주사 방식이 있다.

이러한 전자빔 리소그래피의 경우에는 대면적으로 리소그래피를 수행할 때, 비용이 증가하며, 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

간섭 리소그래피는 넓은 면적(예를 들면, 1×1 cm²)에 주기적 나노 구조를 제작하는데 효과적인 방법이다. 보통 간섭 리소그래피에서는 두 개 또는 그 이상의 서로 걸맞음이 있는 빛이 간섭 패턴을 만들고, 그것이 포토레지스트(photo resist, PR)와 같이 빛에 감광하는 필름에 노광된 후 물리, 화학적인 방법으로 현상이 되어 기판에 나노 패턴이 만들어진다. 그 후 식각 등의 공정을 통하여 나노 구조가 제작된다.

간섭 리소그래피의 장점으로는 마스크가 없이 나노 구조를 리소그래피(lithography) 공정으로 만드는 것이 가능하다는 것이다. 따라서 간섭계의 배치를 조절함으로써 여러 가지 크기와 모양을 갖는 패턴을 쉽게 만들 수 있다. 또한 간섭 리소그래피의 해상도는 빛의 회절에 의해 한계가 정해지지 않는 장점도 있다.

하지만 간섭 리소그래피의 경우에는 주기적 구조밖에는 만들지 못한다는 단점이 있다. 이러한 특성 때문에 임의의 나노 구조를 제작할 수 없다는 한계가 있다.

나노 임프린트 기술은 일종의 인장 반지(signet ring)와 비슷한 원리로 기판 위의 고분자 박막에 나노 패턴의 스탬프를 놓고 압력을 가해 회로 패턴을 찍는 것이다. 이러한 나노 임프린트 기술은 나노 패턴의 금형을 이용한 성형 기술로 대량으로 값싸게 생산할 수 있는 특징을 갖는다. 이를 구현하기 위해서는 나노 스케일에서의 물리 현상을 고려한 재료 기술, 스탬프(금형)제작 기술, 점착 방지막 기술, 에칭 기술, 측정 분석기술이 필요하다. 이러한 스탬프 등의 제작이 필요하기 때문에 고비용이 문제점으로 대두되고 있다.

최근 이러한 나노 구조를 제작하기 위한 기술의 일종으로서 플라즈모닉을 이용한 공정 기술이 연구되고 있다.

플라즈몬이란 금속 표면의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사 입자로, 특히, 금속 나노 입자에서는 외부에서 입사되는 가시-근적외선 대역 빛의 전자기장과 플라즈몬이 짝지어지면서 광흡수가 일어나 선명한 색을 띠게 되는 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance) 현상이 발생하며, 국소적으로 매우 증가된 전자기장을 발생시킨다.

이것은 빛 에너지가 표면 플라즈몬에 변환되어 금속의 나노 입자 표면에 축정되었음을 뜻하며, 빛의 회절한계보다 작은 영역에서 광제어가 가능함을 의미하기도 한다. 이러한 금속 나노 입자와 빛의 상호 작용이 최근 광기술 분야에서 주목받고 있으며, 표면 플라즈몬의 설계, 제어, 응용 기술은 전자공학과 광공학에서 플라즈모닉스(plasmonics)라고 부른다.

근래의 플라즈모닉 광학 장치는 광원의 회절 한계 이하로 광을 집속시키기 위해, 수 내지 수십 나노 미터(nm) 구경의 개구(이하, 나노 개구)를 이용하고 있으며, 이러한 나노 개구를 통해 형성된 광은 해상도 및 강도 측면에서 일반적인 광원보다 우수한 장점이 있어, 나노 개구를 이용하여 광을 집속하거나, 투과도를 개선하는 기술에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

예를 들면 플라즈모닉을 이용한 근접장 리소그래피는 상대적으로 최근에 등장하였지만, 향후 발전 가능성이 높은 방식으로써 주목받고 있다.

특허 문헌 1에는 NSOM(Near-field scanning optical microscopy)을 이용하여 광 또는 적외선 주파수에서 기능하도록 되어 있는 회로들 및 회로 소자들을 소개하고 있다. 특허 문헌 1에는 인가된 광 또는 적외선 신호의 파장보다 작은 치수를 갖는 플라즈모닉 및/또는 논플라즈모닉 입자들이 다양한 형상 및 사이즈로 기판 상에 피착되어 저항기, 커패시터, 인덕터 및 이들 소자들의 조합으로 이루어진 회로를 형성한다. 이와 같은 플라즈모닉 및/ 또는 논플라즈모닉 입자들의 기능을 통해서 생물학적 회로(biological circuits), 나노광학(nano-optics), 광 정보 기억 장치, 생명광학(biophotonics) 및 분자 신호전달(molecular signaling)을 포함하는, 그러한 광 회로 및 회로 소자를 이용하는 분야에 적용될 수 있었다.

하지만 이러한 높은 분해능 실현의 장점에도 불구하고, NSOM 자체가 갖는 낮은 투과율이 문제점으로 지적되어 실제 산업에서 사용하기에는 많은 어려움이 따르고 있다.

특허문헌 2에는 이에 대한 대책으로서 병렬 형식의 프로브 팁을 가지고 있는 리소그래피 형식을 보고 하였다. 특허문헌 2를 참조하면, 금속이 코팅되어 있는 나노 광 프로브가 상대적으로 좁은 평면 및 상대적으로 넓은 평면 형상으로 돌출되어 있으며, 상기 상대적으로 좁은 평면 중앙의 상기 금속 박막에 나노 미터 직경의 개구가 포함되어 있는 프로브 팁을 구비하고 있다.

이와 같은 상태에서 근접장을 이용할 경우 어레이 형태의 마이크로팁을 이용하여 나노 구조를 제작하기 때문에 대면적으로 임의의 나노 구조를 제작할 수 있는 장점을 갖는다.

이때 제작 가능한 나노 구조의 최소 크기는 마이크로 팁의 끝에 형성되어 있는 개구의 크기에 의해 결정되는 특성을 갖는다. 하지만 회절 한계 이하의 나노 구조를 제작하기 위해서는 집속 이온빔(focused ion beam)을 이용해야 하는 한계가 있다. 그리하여 이렇게 집속 이온빔을 이용하는 경우 대면적으로 제작하기 어려운 문제점이 있다.

또한 폴리머 위 박막 형태의 금속은 스트레스 문제를 야기하고 이렇게 반복적으로 생성되는 금속 내에서의 스트레스는 장기간 사용할 때 금속의 변형 등이 문제될 수 있다.

이에 본 발명의 발명자들은 기존 발명의 대면적으로 제작이 어려운 문제점을 고려하여 나노 플라즈모닉을 기반으로 한 리소그래피 기술을 개발하던 중, 대면적으로 엘라스토머 또는 폴리머 마이크로 팁 어레이를 제작하고 표면 위에 금속 나노 플라즈모닉 구조를 만들어 줌으로써 본원 발명을 완성하였다.

대한민국 등록특허 10-1165520호 대한민국 등록 특허 10-1117220호

본 발명의 목적은 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 방법을 제공하는 데 있다.

이를 위하여 본 발명은, 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이에 있어서, 상기 마이크로 팁 어레이는 표면에 금속 나노 구조들이 형성되어 있는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이의 제조방법을 제공한다.

나아가, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 기지 물질을 식각하고, 금속 박막을 증착한 후, 가열하는 공정을 사용함으로써 금속 박막을 금속 나노 구조 형태로 분포하도록 제조할 수 있고 입사파장보다 짧은 파장을 갖는 플라즈몬 파를 유도할 수 있어서 강한 공명을 일으켜 리소그래피할 때 회절한계 이하의 나노 구조를 대면적으로 제조할 수 있고, 높은 분해능을 얻을 수 있다. 또한 금속 나노 구조 구조를 형성하여 금속 층에 스트레스가 작용하지 않도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이의 평면 구조를 보여주는 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이의 표면에 형성된 금속 나노 구조의 모양을 보여주는 주사 전자 현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이의 팁 부분을 보여주는 주사전자현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따라 마이크로 팁 어레이의 제조 과정을 보여주는 절차도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 과정을 보여주는 절차도이다.
도 6은 금속 나노 구조가 분포되지 않은 상태에 대한 모식도이다.
도 7은 금속 나노 구조가 분포되지 않은 상태에 대하여 유한 차분 시간 영역법을 적용한 전기장 프로파일이다.
도 8은 금속 나노 구조의 분포 상태에 대한 모식도이다.
도 9는 금속 나노 구조의 분포 상태에 대하여 유한 차분 시간 영역법을 적용한 전기장 프로파일이다.
도 10은 도 9에 대한 팁 부분의 확대도이다.
도 11은 마이크로 팁에 금속 나노 구조가 형성된 경우 마이크로 팁의 팁 부분(도 10)으로부터 유한 차분 시간 영역법에 따라 계산된 전기장의 강도를 보여주는 그래프이다.
도 12는 일반 마이크로팁 어레이(좌) 및 표면에 금속 나노 구조가 형성된 마이크로팁 어레이의 광학이미지이다.
도 13(a)는 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이를 이용하여 나노리소그래피를 수행한 결과를 보여주는 주사 전자 현미경 사진이고; (b)는 도 13a에 대한 확대도이고; (c)는 측면에서 촬영한 주사 전자 현미경 사진이다.

본 발명은,

나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이에 있어서, 상기 마이크로 팁 어레이는 표면에 금속 나노 구조들이 형성되어 있는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이의 평면 구조를 보여주는 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 사진이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이는 나노리소그래피에 사용되기 위한 것으로서, 상대적으로 좁은 면적을 가진 상면과 상대적으로 넓은 면적을 가진 하면으로 구성된 피라미드의 형태를 가진 마이크로 팁을 기본 단위로 하여 구성되어 있다. 다만 피라미드의 형태로 한정한 것은 서술의 편의를 위해서이지 표면에 표면 플라즈몬의 공명 현상을 유도할 수 있는 형상이라면 이에 제한되지 않는다.

특히 좁은 면적을 가진 상면은 팁의 형상인 것이 바람직하다.

이는, 팁의 형상인 경우 국소 표면 플라즈몬(local surface plasmon) 현상을 유도하는 데 유리하기 때문이다.

국소 표면 플라즈몬 현상은 마이크로 팁의 표면에 금속 층 또는 금속 입자가 도포되어 있을 때 전기장의 강도가 증가하는 현상으로서, 마이크로 팁의 표면에 분포되어 있는 금속 입자의 형상과 구조 및 재료에 따라 전기장의 강도가 변하는 특성을 보인다.

또한 도 1에 따르면, 피라미드 형태의 팁 어레이가 배열되어 있고 모두 동일한 형상의 팁 어레이가 소정의 간격을 가지고 배열되어 있다. 그리고 마이크로 팁 어레이는 전기장의 형성에 따른 리소그래피에서 대면적의 나노 구조체를 형성하기 위해서 동일한 높이를 갖도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이의 표면에 형성된 금속 나노 구조의 모양을 보여주는 주사 전자 현미경 사진이다.

도 2를 참조하면, 마이크로 팁 어레이의 표면에는 금속의 입자가 점점이 분포하고 있다는 것을 확인할 수 있다. 이러한 금속의 입자로는 은, 금 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것이 바람직하다. 이하에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 금속의 입자가 점점이 분포되어 있을 때, 각각의 금속입자들을 금속 나노 구조라고 칭하기로 한다.

은, 금 및 알루미늄은 모두 전기 전도성이 우수한 금속으로서 외부에서 전기장을 인가할 때, 국부적으로 전기장을 증강시킬 수 있는 구성요소이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 금속 입자들이 점점이 분포되어 있는 형상으로 되어 있기 때문에 입사파장보다 짧은 파장을 갖는 플라즈몬 파를 유도할 수 있어서 강한 공명을 일으켜 회절한계 이하의 나노 구조를 대면적으로 얻을 수 있고, 금속 나노 구조 구조로 형성되어 있어서 마이크로 팁 어레이의 팁 부분에 가열과 냉각에 따른 스트레스가 작용하지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이의 팁 부분을 보여주는 주사 전자현미경 사진이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이의 표면에 상기 금속 나노 구조가 형성되어 있음을 알 수 있다.

마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피는 팁 부분에 집중되어 있는 국부 표면 플라즈몬의 공명 현상을 이용하는 것이기 때문에 나노 개구를 사용하는 것과 다르게 포토레지스트와 마이크로 어레이 팁과의 사이에 이격할 수 있는 거리는 필요하지 않다.

상기 나노 구조는 10 nm - 70 nm의 높이를 갖고, 20 nm - 200 nm의 너비를 갖는 구조인 것이 바람직하다.

10 nm 미만의 높이를 갖게 되면, 외부에서 전기장 인가시 표면 플라즈몬 현상을 유도하기 어렵고, 70 nm 초과의 높이를 가지면, 금속 나노구조의 균일한 분포를 형성하기 어려워서 나노리소그래피에 악영향을 끼치므로 70 nm이하인 것이 바람직하다.

또한 너비는 20 nm 미만이 되면, 도포되어 있는 면적이 작아져서 제조하기가 어렵고, 너비가 200 nm 초과하면, 금속 나노 구조의 균일한 분포를 형성하기 어렵기 때문에 전기장에 대한 제어가 어려워진다.

또한 상기 나노 구조들은 서로 1 nm - 40 nm의 간격을 갖는 것이 바람직하다.

상기 나노 구조들의 간격을 1 nm 미만으로 하는 것은 은에 대한 증착 공정 후 가열 공정에서 제어하기가 어렵고, 나노 구조의 간격을 40 nm 초과하게 하면 전자기장 인가시 표면 플라즈몬 현상을 유도하기 어려워진다.

이하에서는 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 산화물 막으로 마스킹된 기지 물질을 식각하여 마스터를 제작하는 단계(단계 1)와, 상기 마스터의 기지물질에 반 점착성 코팅(Anti-sticktion coating)을 수행하는 단계(단계 2)와, 상기 반 점착성 코팅이 수행된 기지 물질에 금속 박막을 증착하는 단계(단계 3)와, 상기 기지 물질 위에 증착된 금속 박막 위에 폴리머를 도입하여 마스터의 식각된 부분을 채워 마이크로 팁 어레이를 형성하는 단계(단계 4)와, 상기 금속 박막을 가열하여 금속 나노 구조들을 형성하는 단계(단계 5) 및 마스터로부터 상기 금속 나노 구조들이 형성된 마이크로 팁 어레이를 분리하는 단계(단계 6)를 포함하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이의 제조방법을 제공한다.

도 4는 본 발명에 따라 마이크로 팁 어레이의 제조 과정을 보여주는 절차도이다.

도 4를 참조하여 마이크로 팁 어레이의 제조 과정을 설명하면, 다음과 같다.

본 발명에 따른 단계 1은 산화물 막으로 마스킹된 기지 물질을 식각하여 마스터를 제작하는 단계로서, 더욱 구체적으로 나노리소그래피가 이루어지는 영역에 대한 설정을 반영하여 산화물 막으로 먼저 기지 물질에 대한 마스킹 작업을 수행하고, 이렇게 마스킹 작업이 완료된 기지 물질에 대하여 깎아내는 공정을 진행하는 단계이다.

반도체를 이루는 물질에 대하여 식각 공정을 수행할 때 산화물 막은 식각되지 않는 특성을 보인다. 따라서 식각 되지 않아야 할 부분에 대하여 산화물 막으로 마스킹하는 것이 바람직하다.

상기 산화물 막은 산화규소(SiO₂)인 것이 바람직하다.

상기 산화규소는 강산이나 강염기성을 띠는 물질에 대하여 용해되지 않는 특성을 보이기 때문에 통상적으로 사용되는 에칭 공정이 습식에칭(wet etching)이라는 점을 고려할 때, 마스킹 역할을 수행할 수 있다.

또한, 이러한 식각 공정에 사용되는 기지 물질은 실리콘(Si)인 것이 바람직하다. 실리콘은 강염기에 대하여 용해도가 높기 때문에 식각 공정에 유용하게 사용될 수 있다.

이때, 상기 식각 공정에서 사용될 수 있는 기지 물질의 식각은 알칼리성 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 금속 물질들이 산성 용액에 잘 용해되는 특성을 보이는 것에 비해서 Si과 같은 기지물질은 알칼리성 용액에 잘 용해된다는 특성을 가지기 때문에 알칼리성 용액인 것이 바람직하고, 강한 알칼리성 용액을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 알칼리성 용액은 수산화칼륨(KOH) 또는 테트라메틸암모늄 수산화물(TMAH, tetramethylammonium hydoxide)인 것이 바람직하다.

알칼리성 용액이면 특별히 문제되지 않지만 약한 알칼리성을 갖는 용액은 원하는 모양으로 마이크로 팁을 형성할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 단계 2는 상기 마스터의 기지 물질에 반 점착성 코팅(Anti-Sticktion coating)을 수행하는 단계로서, 더욱 구체적으로 추후 마스터와 금속 박막 층이 형성된 폴리머와의 박리 작업을 수행하기 위해서 마스터의 기지 물질에 이형제가 될 수 있는 물질을 코팅하는 단계이다.

이와 같이 반 점착성 코팅은 이형 작업뿐만 아니라, 금속 박막이 기지 물질 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 구성이다.

본 발명에 따른 단계 3은 상기 반 점착성 코팅이 수행된 기지 물질에 금속 박막을 증착하는 단계로서, 더욱 구체적으로는 나노 구조를 형성될 수 있는 기반 물질을 이형성이 있는 반 점착성 코팅 물질에 증착하는 과정을 통해서 균일한 표면층을 형성하도록 하는 단계이다.

박막을 제조하는 기술은 물리적 방법을 이용하는 PVD(physical vapour deposition)과 화학적 방법을 이용하는 CVD(chemical vapour deposition)로 분류할 수 있으며, PVD는 CVD에 비해서 작업조건이 깨끗하고, 진공상태에서 저항열이나 전자 빔, 레이저 빔 또는 플라즈마를 이용하여 고체상태의 물질을 기체상태로 만들어 기판상에 직접 증착시키는 박막제조방식이다.

이러한 증착 방식으로 증착할 수 있는 금속 물질로는 은, 금 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것이 바람직하다.

상기 단계 3에서의 금속 박막의 증착은 300 ℃ 내지 400 ℃에서 진행하는 것이 바람직하다. 300 ℃ 미만의 온도에서 증착하면 균일하게 금속 물질을 증착하기 어렵고, 400 ℃를 초과하면 부반응이 일어날 위험성이 있으므로 열 증착(thermal deposition)에 의한 증착 시 증착 온도는 300 ℃ 내지 400 ℃인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 단계 4는 증착된 금속 박막 위에 폴리머를 도입하여 마스터의 식각된 부분을 채워 마이크로 팁 어레이를 형성하는 단계로서, 더욱 구체적으로는 나노리소그래피에서 국부적인 표면 플라즈몬 공명현상을 유도할 수 있는 마이크로 팁의 팁 부분의 형상을 제작하는 단계이다.

폴리머는 통상적으로 300 ℃ 이하의 녹는점을 가지고 형상의 변형이 자유로운 특성을 가지기 때문에 스핀 코팅이나 부어 넣는 방식으로도 마이크로 팁의 형상을 제조할 수 있다. 금속 층이 코팅되어 있어서 마이크로 팁의 첨체부에 금속이 도포되어 있는 형상을 유지할 수 있는 것이면 특별히 폴리머의 코팅방법은 문제되지 않는다.

상기 폴리머는 광투과성 폴리머인 것이 바람직하다.

나노리소그래피를 수행할 때 마이크로 팁의 기지 부분을 이루는 것이 폴리머이기 때문에 광원의 투과성을 향상시키기 위해서 폴리머는 광투과성을 띠는 것이 좋다.

상기 폴리머는 자외선 경화수지 또는 열 경화성 에폭시 수지인 것이 바람직하다.

자외선 경화수지란 자외선(200 nm - 400 nm)의 광을 받아 경화되는 수지를 말하며 일반적으로 올리고머(Olygomer)와 단량체(Monomer) 그리고 개시제(Initiator)로 이루어져 있다. 광개시제는 자외광을 받아 자신을 분해하며 올리고머과 모노머를 연결하여 수지가 되도록 하여 준다.

열경화성 에폭시 수지는 분자 내에 에폭시기를 갖는 열경화성 수지의 총칭이다.

본 발명에 따른 마이크로 팁의 경우 폴리머로는 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethyl siloxane)를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리디메틸실록산은 상대적으로 넓은 영역에 안정적으로 점착할 수 있다. 폴리디메틸실록산은 재질적으로 균일하고 광학적으로는 300 nm의 두께까지는 투명한 성질을 갖는다.

PDMS는 실리콘 고분자로 열 경화방식으로 경화시킬 수 있다. 이때 경화 온도로는 20℃ 내지 150℃ 사이이며, 좀 더 바람직하게는 60℃ 내지 150℃에서 5분 내지 80분간 경화시킬 수 있으며, 이때 경화의 정도는 미경화, 반경화, 완전경화의 모든 경화를 상태를 포함할 수 있다.

특히 PDMS가 리소그래피의 몰드 제작에 많이 사용되는 것은 투명 고분자로서 다양한 반응성 재료에 대해 낮은 반응성과 계면 에너지를 가지기 때문이고, 경화된 재료 자체가 우수한 탄성력을 가지기 때문에 리소그래피 공정 수행시 패턴의 왜곡없이 우수한 패턴 능력 및 패턴 디펙트를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

폴리머를 고형화하지 않으면 마이크로 팁 어레이에서 형상의 역할을 하는 폴리머가 나노리소그래피 과정에서 녹아내릴 수 있기 때문에 열경화성 에폭시 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성되어 있어서 금속 나노 구조에 대한 지지층의 역할을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 단계 5는 금속 박막을 가열하여 금속 나노 구조들을 형성하는 단계로서, 더욱 구체적으로는 상기 단계 3에서 형성되어 있는 금속 박막층은 전술한 바와 같이, 나노리소그래피 과정에서 변형되거나 스트레스에 노출될 위험이 있으므로 나노 구조의 구조로 형성하는 단계이다.

이러한 나노 구조 들이 나노리소그래피에서 수행하는 역할은 전술한 바와 같다. 리소그래피는 집적 회로 제작시 기질 물질 표면에 만들고자 하는 패턴을 빛으로 촬영한 수지를 칩 표면에 고정한 후 화학처리나 확산 처리하는 기술로서 이중 나노리소그래피는 제조되는 기판 위에 나노 구조를 형성하는 기술을 말한다.

일반적으로 리소그래피 마스크를 통과한 광선은 광선의 세기만 조절하여 포토레지스트를 노광하기 때문에 인쇄하고자 하는 선폭이 분해능의 한계에 도달하면 회절과 산란에 의해 선 폭 주변에 간섭무늬가 나타난다. 더욱 정밀한 나노 구조를 형성하기 위해서는 분해능을 높이는 것이 필요하다.

본 발명에 따른 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이는, 분해능을 높이기 위해서 마이크로 팁 어레이의 표면에 금속의 나노 구조를 형성하고, 팁 어레이의 첨체부에는 표면 플라즈몬 파를 유도하는 방법을 사용한다. 이때 생기는 표면 플라즈몬 파는 언제나 입사파의 파장보다 짧은 파장을 갖는 특성을 나타내며, 금속 입자와 인접하고 있는 유전체 물질 간의 경계 조건에 의해 감쇄 크기가 정해진다.

따라서 이러한 경계 조건에 대한 설정으로 감쇄 크기를 조정하여 강한 공명을 일으켜 높은 분해능을 얻을 수 있고 회절 한계 이하의 나노구조를 대면적으로 제작할 수 있다.

나노 구조를 형성하기 위한 가열은 100℃ 내지 400℃에서 수행되는 것이 바람직하다. 100℃ 미만의 온도에서 가열하면 규칙적인 나노 구조의 형성이 어려운 문제점이 있고, 400℃를 초과하는 온도에서 가열하면, 나노 구조의 간격이 너무 넓어져서 표면 플라즈몬 현상에 대한 제어가 어려운 문제점이 있다.

금속 나노 구조는 10 nm - 70 nm의 높이를 갖고, 20 nm - 200 nm의 너비를 갖는 구조인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 단계 6은 마스터로부터 상기 금속 나노 구조들이 형성된 마이크로 팁 어레이를 분리하는 단계(단계 6)로서, 더욱 구체적으로 폴리머로 고착화되어 있는 금속 나노 구조와 마스터를 분리하여 나노리소그래피에 사용하기 위한 마이크로 팁을 만드는 공정이다.

상술한 바와 같이, 금속 나노 구조와 마스터인 기지 물질 사이에는 반 점착성 코팅이 되어 있기 때문에 외부에서 주어지는 작은 인장력으로 금속 나노 구조들이 형성되어 있는 마이크로 팁을 마스터에서 분리할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 상기 방법으로 제조된 마이크로 팁 어레이의 후면에 투명 백본(backbone)을 구비하는 단계(단계 1)와, 기판 위에 포토레지스트(Photo resist)를 도포하고, 상기 투명 백본이 구비된 마이크로 팁 어레이의 팁을 상기 포토레지스트에 접촉시키는 단계(단계 2) 및 상기 기판을 노광시키는 단계(단계 3)를 포함하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 방법을 제공한다.

도 5는 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 과정을 보여주는 절차도이다.

본 발명에 따른 리소그래피 단계 1은, 마이크로 팁 어레이의 후면에 투명백본을 구비하는 단계로서, 더욱 구체적으로 마이크로 팁 어레이의 팁 부분이 기판의 포토레지스트와 접촉할 때, 마이크로 팁 어레이의 구성물질이 폴리머로서 유동성이 있기 때문에 이에 대한 지지층의 역할을 할 수 있는 백본을 붙이는 것이다.

또한 투명 백본을 부착하는 이유는 마이크로 팁의 팁 부분까지 광원의 전달을 통한 국부 표면 플라즈몬의 공명 현상을 유도하기 위함이다.

본 발명에 따른 리소그래피 단계 2는, 기판 위에 포토레지스트(Photo resist)를 도포하고, 상기 투명 백본이 구비된 마이크로 팁 어레이의 팁을 상기 포토레지스트에 접촉시키는 단계로서, 더욱 구체적으로는 나노리소그래피 공정을 통해서 제조하고자 하는 패턴 형태에 따라서 외부의 광원 인가시 식각 되어야 할 부분과 마스킹 작용에 의해 식각되지 않을 부분에 대한 구획화 작업을 진행하는 단계이다.

본 발명에 따른 리소그래피 공정에 사용되는 마이크로 팁에서는 직접적으로 포토레지스트와 마이크로 팁 어레이를 접촉시키는 작업이 필요하다.

본 발명에 따른 리소그래피 단계 3은 상기 기판을 노광시키는 단계로서, 더욱 구체적으로 외부의 광원에서 조사되는 빛을 상기 광투과성의 폴리머를 통과시키고 마이크로 팁 어레이의 표면부에 있는 금속 나노 구조들의 표면 플라즈몬현상에 의하여 팁 어레이의 첨체부에 빛의 강도를 증가시켜서 리소그래피를 수행하는 단계이다.

이와 같이 기판 위에 도포되어 있는 포토레지스트에 대하여 노광작업을 수행하면, 마이크로 팁 어레이의 첨체부와 맞닿아 있는 포토레지스트는 감광 작용에 의해서 경화된다. 이렇게 경화된 포토레지스트 위에 현상(develop) 공정을 수행한다. 현상 공정은 마스크나 레티클을 이용하여 원하지 않는 부분의 포토레지스트를 제거하고 원하는 패턴을 디자인하는 것이다.

상기 단계 3은 자외선(Ultra Violte)에 노광시키는 단계인 것이 바람직하다.

포토레지스트가 자외선에 의해 경화될 수 있는 성질의 것에 한정되지만 포토레지스트가 열에 의해 경화된다면 다른 광원을 사용할 수도 있다.

상기 나노리소그래피 방법의 수직 분해능(Resolution)은 증착하는 포토레지스트의 두께에 따라 달라지고 약 500 nm 이하이다. 또한, 수평 분해능은 100 nm - 300 nm인 것이 바람직하다.

이러한 분해능에 대한 조절은 금속 나노 구조의 구조에 따라 결정된다는 것은 전술한 바와 같다.

이렇게 현상 공정과 린스(세정) 공정을 거치게 되면 나노 미터의 구조를 갖는 기판은 완성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예 및 실험예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예 및 실험예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 마이크로 팁 어레이의 제조 1

단계 1: 산화물 막으로 마스킹된 기지 물질을 식각하여 마스터를 제작하는 단계

산화규소(SiO₂) 막을 사용해서 실리콘의 표면층을 패턴 형상에 따라 마스킹하였다. 이와 같이 실리콘의 표면층이 마스킹된 실리콘에 1M의 산화칼륨(KOH)을 부어서 실리콘의 형상이 V형상을 갖도록 습식 에칭법으로 식각하여 마스터를 제조하였다.

단계 2: 반 점착성 코팅(Anti-sticktion coating)을 수행하는 단계

상기 단계 1에서 식각된 마스터의 표면은 플라즈마 시스템을 이용하여 플루오르카본(Fluorocarbon, C₄F₈) 방법으로 코팅하였다.

단계 3: 상기 반 점착성 코팅이 수행된 기지 물질에 금속 박막을 증착하는 단계

상기 단계 2에서 반점착성 코팅이 수행된 마스터의 실리콘층에 은을 사용해서 380℃의 온도에서 1시간 동안 열 증착법(thermal deposition)으로 은 박막층을 형성하였다.

단계 4: 상기 기지 물질 위에 증착된 금속 박막 위에 폴리머를 도입하여 마스터의 식각된 부분을 채워 마이크로 팁 어레이를 형성하는 단계

상기 단계 3에서 은 박막층이 형성되어 있는 마스터에 PDMS를 채워 넣었다.

본 발명의 실시예 1에서는 PDMS를 액상으로 만들어 V자 형상의 마스터에 채워 넣는 방식을 사용하였다. 그리고 이렇게 PDMS가 채워진 상태에서 80℃에서 4시간 동안 열경화시켰다.

단계 5: 상기 금속 박막을 가열하여 금속 나노 구조들을 형성하는 단계

상기 단계 4의 경화 후 팁 어레이를 가열하여 은 박막층으로부터 은 나노 구조를 형성하였다. 이때 가열은 100℃ 이상에서 수행하였다.

단계 6: 마스터로부터 상기 금속 나노 구조들이 형성된 마이크로 팁 어레이를 분리하는 단계

상기 단계 5에서 은 나노 구조가 형성된 마이크로 팁 어레이와 V자형으로 식각된 마스터를 분리하였다.

<실시예 2> 마이크로 팁 어레이의 제조 2

상기 실시예 1 중 단계 4의 PDMS를 스핀코팅한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 마이크로 팁 어레이를 제조하였다.

스핀 코팅은 잘 분산된 PDMS를 은 박막 층 위에 도포 후, 30초 동안 4000 rpm에서 스핀코팅 해주었다.

<실시예 3> 마이크로 팁 어레이를 이용한 리소그래피 방법 1

실시예 1에 따라 제조된 은 나노 구조가 형성된 마이크로 팁 어레이를 사용해서 리소그래피를 수행하였다.

단계 1: 마이크로 팁 어레이의 후면에 투명 백본(backbone)을 구비하는 단계

실시예 1에 따라 제조된 은 나노 구조가 형성된 마이크로 팁 어레이에 대한 기계적 강도를 보강하고 광원의 투과성을 확보하기 위해서 글래스 투명 백본을 마이크로 팁 어레이의 후면에 부착하였다.

단계 2: 기판 위에 포토레지스트(Photo resist)를 도포하고, 상기 투명 백본이 구비된 마이크로 팁 어레이의 팁을 상기 포토레지스트에 접촉시키는 단계

상기 단계 1의 마이크로 팁 어레이의 후면에 투명 백본을 구비한 후, 리소그래피 공정이 수행될 기판에 포토레지스트를 도포하였다.

기판 위에 사용되는 포토레지스트로는 SU-8을 사용하였고 이를 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 코팅하였다. 그리고 95 ℃에서 가열하여 포토레지스트를 형성하였다. 그리고 은 나노 구조가 형성되어 있는 마이크로 팁 어레이를 상기 포토레지스트 위에 접촉시켰다.

단계 3: 상기 기판을 노광시키는 단계

상기 단계 1에서 투명 백본이 구비된 PDMS를 상기 단계 2에서 기판 위에 구비된 포토레지스트에 접촉시키고 난 후, 자외선을 노광시켰다. 그리고 95 ℃에서 1시간 다시 가열하였다. 가열 완료 후 현상공정을 거쳐 자외선이 조사되지 않은 부분은 상기 물질을 현상액을 이용하여 제거함으로써 실리콘 기판 위에 포토레지스트에 의해 각인된 나노 사이즈의 크기를 갖는 패턴을 가지는 실리콘 기판을 얻었다.

<실험예 1> 유한 차분 시간 영역법을 사용해서 전자기장의 전파 특성 해석 실험.

리소그래피 공정을 통한 전자기장의 분포를 사전에 파악하기 위해 유한 차분 영역법을 사용해서 전자기장의 분포를 해석하였다.

도 6은 금속 나노 구조가 분포되지 않은 상태의 마이크로팁 어레이에 대한 모식도이고, 도 7은 금속 나노 구조가 분포되지 않은 상태의 마이크로팁 어레이에 대하여 유한 차분 시간 영역법을 적용한 전기장 프로파일이다.

도 8은 금속 나노 구조의 분포 상태에 대한 모식도이고, 도 9는 금속 나노 구조의 분포 상태에 대하여 유한 차분 시간 영역법을 적용한 전기장 프로파일이다. 또한, 도 10은 도 9에 대한 확대도이다.

이때, 도 12는 도 6 및 도 8의 PDMS 마이크로팁 어레이의 광학 이미지로서, (좌)는 도 6의 금속 나노아일랜드가 없는 일반 마이크로팁 어레이이고, (우)는 도 8의 금속 나노아일랜드가 있는 마이크로팁 어레이의 광학 이미지이다.

유한 차분 시간 영역(FDTD, Finite Difference Time Domain)은 공간을 일정한 크기의 셀로 나누고 기본적인 맥스웰 방정식을 이용하여 전기장에 의해 유도된 자기장을 구하고, 또한 그 자기장으로 유도된 전기장을 순차적으로 구하는 방식으로 나누어진 셀 전체의 전자기장을 구하는 방법이다.

이러한 유한 차분 시간 영역법은 최근 복잡한 경계면의 전자계 산란 특성 해석이나 등방성 매질 비등방성 매질 등 다양한 매질의 전자계 해석이 가능하게 해준다.

도 6은 마이크로 팁의 표면에 금속 나노 입자가 분포되어 있지 않은 형상을 나타낸다. 도 7은 이러한 경우에 전자계의 전자기파의 분포를 보여주는 도면으로서, 마이크로 팁 구조에 의한 회절 패턴만이 드러나게 된다.

도 8은 마이크로 팁의 표면에 금속 나노 입자가 분포된 형상을 나타내고, 도 9 및 도 10은 이러한 경우에 전자계의 전자기파의 분포를 보여주는 도면이다.

도 9 및 도 10과 같이 금속 나노 구조가 분포되어 있는 마이크로 팁에 대하여 유한 차분 시간 영역법을 적용해서 해석하면, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 마이크로 팁 끝단에 형성된 전기장은 그 크기가 회절한계 이하인 특성을 갖게 된다.

따라서, 도 9 및 도 10의 결과에 따르면 마이크로 팁의 끝단에 전기장을 집중시킴으로써 회절 한계 이하의 나노리소그래피가 가능하게 된다.

<실험예 2> 유한 차분 시간 영역법을 이용한 분해능 확인 실험

실험예 1을 통해서 얻어진 결과를 바탕으로 해서 리소그래피 공정 수행시에 분해능을 확인하기 위해 아래와 같은 전산 모사 실험(computer simulation)을 수행하여 본 발명에 따른 리소그래피 방법의 분해능을 해석하였다.

도 7과 도 9 및 도 10을 참조하면, 마이크로 팁의 나노 리소그래피 분해능(resolution)은 마이크로 팁 표면의 금속 나노 구조에 의한 국부 표면 플라즈몬(Localized surface plasmons)에 의해 결정된다는 것을 알 수 있다.

도 11은 마이크로 팁에 금속 나노 구조가 형성된 경우에 마이크로 팁의 팁 부분으로부터 유한 차분 시간 영역법에 따라 계산된 전기장의 강도를 보여주는 그래프이다. 그리고 도 10에 도시된 바와 같은 전기장 분포의 특성은 마이크로 팁의 표면에 분포되어 있는 금속 입자의 형상과 구조 및 재료에 따라 전기장의 강도가 변하는 특성을 보이게 된다.

도 11에서 팁 끝단에서 형성된 강한 전기장의 절반값이 다른 부분의 전기장 세기보다 큰 값을 유지하는 범위까지를 수직 분해능(vertical resolution)으로 하였고 이때의 FWHM(Full width half maximum)을 구하였다. 이와 같은 FWHM 값을 수평 분해능(lateral resolution)으로 하였다.

구체적으로 설명하면, 유한 차분 시간 영역법에 따른 변수 설정에서 너비 90 nm, 높이 20 nm, 10 nm의 간격을 갖는 은 나노구조 구조가 마이크로 팁 표면에 형성되었을 때, 수직 분해능(vertical resolution) 및 수평분해능(lateral resolution)은 약 200 nm로 계산되었다.

도 11의 결과에 따르면, 마이크로 팁 어레이의 V자 형상의 표면에 금속 나노 구조를 형성하는 방법으로 100 nm정도의 분해능을 갖는 리소그래피가 가능하다고 해석할 수 있었다.

<실험예 3> 마이크로 팁 어레이를 이용한 리소그래피에 따른 분해능 확인실험

실시예 3에 따른 리소그래피 공정을 수행하고 본 발명에 따른 리소그래피 방법의 분해능을 확인하였다.

분해능을 확인하는 방법으로는 주사 전자현미경을 사용해서 포토레지스트(PR)가 형성되어 있는 형상과 크기를 관찰하였다.

도 13(a)는 본 발명에 따른 마이크로 팁 어레이를 이용하여 나노리소그래피를 수행한 결과를 보여주는 주사 전자 현미경 사진이고, 도 13(b)는 도 13(a)에 대한 확대도이고, 도 13(c)는 측면에서 촬영한 주사 전자 현미경 사진이다.

도 13(a)를 보면 포토레지스트가 균일한 간격으로 형성되어 있음을 알 수 있다.

도 13(a)에 대한 확대도인 도 13(b)를 보면 포토레지스트가 약 200 nm의 두께로 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 도 13(a)와 도 13(b)로부터 판단할 때 나노 미터의 크기를 갖는 리소그래피 공정이 수행된다는 것을 확인할 수 있었다.

도 13(a) 내지 13(c)의 결과에 따르면 마이크로 팁의 표면에 은 나노 구조를 형성시킴으로써 표면 플라즈몬 현상을 유도할 수 있고 회절 한계 이하의 나노 구조를 제작할 수 있음을 확인할 수 있었다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예 및 실험예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이에 있어서,
상기 마이크로 팁 어레이는 광투과성 폴리머로 이루어지며,
상기 마이크로 팁 어레이는 표면에 금속 나노 구조들이 형성되어 있으며,
상기 금속은 은, 금 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이.
청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 1 항에 있어서,
상기 금속은 은, 금 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이.
제 1 항에 있어서,
상기 나노 구조는 10 nm 내지 70 nm의 높이를 갖고, 30 nm 내지 150 nm의 너비를 갖는 구조이고, 상기 나노 구조들은 서로 5 nm 내지 20 nm의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이.
산화물 막으로 마스킹된 기지 물질을 식각하여 마스터를 제작하는 단계(단계 1);
상기 마스터의 기지물질에 반 점착성 코팅(Anti-sticktion coating)을 수행하는 단계(단계 2);
상기 반 점착성 코팅이 수행된 기지 물질에 금속 박막을 증착하는 단계(단계 3);
상기 기지 물질 위에 증착된 금속 박막 위에 폴리머를 도입하여 마스터의 식각된 부분을 채워 마이크로 팁 어레이를 형성하는 단계(단계 4);
상기 금속 박막을 가열하여 금속 나노 구조들을 형성하는 단계(단계 5); 및
마스터로부터 상기 금속 나노 구조들이 형성된 마이크로 팁 어레이를 분리하는 단계(단계 6);를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이의 제조방법.
제 4 항에 있어서,
상기 산화물 막은 산화규소(SiO₂)인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 마이크로팁 어레이의 제조방법.
제 4 항에 있어서,
상기 기지물질은 실리콘(Si)인 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이의 제조방법.
제 4 항에 있어서,
상기 단계 1에서 기지 물질의 식각은 알칼리성 용액을 사용해서 수행하는 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이의 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기 알칼리성 용액은 수산화칼륨(KOH) 또는 테트라메틸암모늄수산화물(TMAH, tetramethylammonium hydroxide)인 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 증착된 금속 박막은 은, 금 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것을 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이의 제조방법.
제 4 항에 있어서,
상기 폴리머는 광투과성의 자외선 경화수지 또는 열 경화성 폴리머인 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이의 제조방법.
제 4 항에 있어서,
상기 단계 5에서 가열은 100℃ 내지 400℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로팁 어레이의 제조방법.
제 4 항에 있어서,
상기 나노 구조는 10 nm 내지 70 nm의 높이를 갖고, 20 nm 내지 200 nm의 너비를 갖는 구조이고, 상기 나노 구조들은 서로 1 nm 내지 40 nm의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이의 제조방법.
제 4 항의 제조방법으로 제조된 마이크로 팁 어레이의 후면에 투명 백본(backbone)을 구비하는 단계(단계 1);
기판 위에 포토레지스트(Photo resist)를 도포하고, 상기 투명 백본이 구비된 마이크로 팁 어레이의 팁을 상기 포토레지스트에 접촉시키는 단계(단계 2); 및
상기 기판을 노광시키는 단계(단계 3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 방법.
청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 13 항에 있어서,
상기 단계 3에서 상기 기판을 자외선(Ultra Violet)에 노광시키는 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 나노리소그래피 방법의 수평 분해능은 100 nm 내지 300 nm인 것을 특징으로 하는 나노리소그래피용 마이크로 팁 어레이를 이용한 나노리소그래피 방법.