KR101930075B1 - 나프티네이트계 광경화성 무기물 전구체 조성물 및 이를 이용한 패턴 전사 방법 - Google Patents

나프티네이트계 광경화성 무기물 전구체 조성물 및 이를 이용한 패턴 전사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나프티네이트계 화합물을 기반으로 하는 광경화성 무기물 전구체 조성물과 이를 이용한 무잔류층 패턴 전사 방법에 관한 것으로, 금속 이온을 함유하고 있는 나프티네이트계 무기물 전구체 조성물을 이용하여 광경화성 무기물을 기반으로 하는 수지를 합성하고, 이를 나노 임프린트 기술에 적용하여 패턴 사이에 잔류층이 발생하지 않아 정밀한 미세 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.

Description

나프티네이트계 광경화성 무기물 전구체 조성물 및 이를 이용한 패턴 전사 방법{Photo curable inorganic precursor composition based naphthenates and method for fabricating fine pattern using the same}
본 발명은 나프티네이트계 화합물을 기반으로 하는 광경화성 무기물 전구체 조성물과 이를 이용한 무잔류층 패턴 전사 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 금속 이온을 함유하고 있는 나프티네이트계 무기물 전구체 조성물을 이용하여 광경화성 무기물을 기반으로 하는 수지를 합성하고, 이를 나노 임프린트 기술에 적용하여 패턴 사이에 잔류층이 발생하지 않아 정밀한 미세 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
광학리소그래피(Photolithography)는 반도체 분야에서 이용되고 있는 기술로 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 광학리소그래피 공정은 빛의 회절 현상으로 인한 분해능의 한계로 인하여 나노 크기의 극미세 패턴의 구조물을 제작하는데 어려움이 있다.
이를 극복하기 위한 기술 중 전자빔 리소그래피, 엑스선 리소그래피, 집속이온빔 기술 등의 다양한 리소그래피 기술이 연구되고 있지만, 고가의 장비와 복잡한 공정으로 인해 상용화에 어려움이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 대안 기술로 차세대 리소그래피 기술 중 나노 임프린트 공정이 개발되었다. 이는 1995년 미국 프린스턴 대학의 추(S.Y. Chu) 교수가 처음으로 제안하여 각광 받고 있는 미세 패턴 기술로 제조하고자 하는 미세 패턴이 각인된 스탬프 또는 몰드를 이용하여 기판 위에 도포된 수지를 가압한 후 광(UV)이나 열을 가하여 전사된 미세 패턴을 경화시킴으로써, 수백 나노에서 수 나노에 이르는 나노 단위의 미세 패턴의 형성이 가능한 기술이다.
나노 임프린트 공정은 다양한 패턴의 형성을 가능하게 하나 현재까지는 수지의 사용 범위가 대부분 폴리머에 제한되어 있으며, 무기물을 기반으로 하는 물질을 수지로 이용한 패턴 기술에 대한 연구는 미비한 수준이다.
더구나, 나노 임프린트를 이용한 미세 패턴 형성 방법에 따른 결과물은 전사된 미세 패턴의 형태 이외에 패턴 사이에 불필요한 잔류층이 남아 있으므로, 이러한 잔류층을 제거하기 위한 별도의 식각 공정 등이 필요하며, 식각 공정 등에서 패턴에 결점이 생길 우려가 있는 문제점이 따른다.
한국공개특허 제10-2011-0107120호(2011. 09. 30)
본 발명은 나노 임프린트 공정에 적용 가능한 나프티네이트계 화합물을 기반으로 하는 광경화성 무기물 전구체 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 나프티네이트계 광경화성 무기물 전구체 조성물을 이용한 나노 임프린트 공정을 실시하여 정밀한 미세 패턴을 형성할 수 있으며, 동시에 패턴 사이에서 잔류층이 발생하지 않도록 하여 잔류층 제거를 위한 별도의 공정을 생략할 수 있어 공정을 단축시키고 생산성을 향상시킬 수 있는 무잔류층 패턴 전사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 평판 또는 롤 스탬프를 이용하여 패턴이 전사되도록 하는 나노 임프린팅용 광경화성 조성물로, 금속 나프티네이트, 용매 및 광개시제를 포함하는 광경화성 전구체 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 전구체 조성물에 있어서, 상기 금속 나프티네이트는 니켈 나프티네이트, 철 나프티네이트, 아연 나프티네이트 및 코발트 나프티네이트 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 전구체 조성물에 있어서, 상기 용매는 톨루엔인 것일 수 있다.
또한, 본 발명은
제1기판 상에 금속 나프티네이트, 유기용매 및 광개시제를 포함하는 광경화성 전구체 조성물을 도포하여 수지층을 형성하는 단계,
상기 수지층 위에 패턴이 형성된 스탬프를 올려놓아 전구체 조성물이 패턴을 채우는 단계,
패턴에 조성물이 채워진 스탬프를 제2기판 상에 올려놓은 후 광경화하는 단계 및
스탬프를 제거하는 단계
를 포함하는 무잔류층 패턴 전사 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무잔류층 패턴 전사 방법에 있어서, 상기 PDMS 스탬프는 패턴이 형성된 마스터 몰드 표면에 유기분자막을 코팅한 후, PDMS 전구체 용액을 넣어 경화시킨 다음 마스터 몰드를 분리하여 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무잔류층 패턴 전사 방법에 있어서, 상기 유기분자막은 퍼플루오로실란(perfluorosilane)인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무잔류층 패턴 전사 방법에 있어서, 상기 전구체 조성물은 금속 나프티네이트 및 유기용매의 혼합비율이 1:5 내지 1:12인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 나프티네이트계 기반의 무기물 전구체 조성물을 이용한 패턴 전사 방법은 공정 상 나노 임프린트 결과물에 잔류층이 발생하지 않아 잔류층 제거를 위한 별도의 공정을 생략할 수 있어 공정을 획기적으로 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 기능화 과정을 거쳐서 형성된 패턴을 곧바로 다양한 소자에 응용할 수 있고, 전사된 미세 패턴의 형태가 일정하여 품질이 우수한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나프티네이트계 기반 광경화성 무기물 전구체 레진을 이용한 무잔류층 패턴 전사 방법을 나타낸 개략도을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 PDMS 스탬프의 제작 방법을 나타낸 개략도을 나타낸 것이다.
도 3 및 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 제작된 300nm 미세 선 패턴의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다.
도 5 및 6은 본 발명의 본 발명의 실시예 1에 따라 제작된 480nm 미세 원기둥 패턴의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다.
도 7 및 8은 본 발명의 실시예 1에 따라 제작된 300nm 미세 선 패턴을 열처리한 후의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다.
도9는 본 발명의 실시예 2에 따라 제작된 300nm 미세 선 패턴의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따라 제작된 300nm 미세 선 패턴의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예 4에 따라 제작된 300nm 미세 선 패턴의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 광경화성 전구체 조성물 및 이를 이용한 무잔류층 패턴 전사 방법을 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의해 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
본 발명의 발명자들은 특정의 금속 나프티네이트를 기반으로 하는 광경화성 무기물 전구체 조성물과 이를 이용한 패턴 전사 방법을 통하여, 잔류층이 발생하지 않아 잔류층 제거를 위한 추가 공정이 필요하지 않고 생상성을 극대화할 수 있으며, 다른 기판으로 패턴 전사성이 탁월하여 정밀한 미세 패턴을 형성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 평판 또는 롤 스탬프를 이용하여 패턴이 전사되도록 하는 나노 임프린트용 광경화성 전구체 조성물로, 금속 나프티네이트, 용매 및 광개시제를 포함하는 나프티네이트계 광경화성 무기물 전구체 조성물을 제공한다.
본 발명에서 금속 나프티네이트는 금속 유기화합물로 광개시제와의 조합으로 광경화 반응되어 반응 속도를 향상시킬 수 있으며, 표면 균일성을 높여 스탬프로부터 이형 시 잔류층이 남지 않도록 할 수 있다. 더구나, 용매와의 조합으로 흐름성이 좋아 스탬프 내 형성된 패턴 사이로의 충진 속도가 뛰어나다. 또한, 반응성을 향상시킬 수 있으며, 경화에 의한 무기물 기반의 수지 합성 시 에피택시 효과로 인해 잔류층이 발생하는 것을 방지하는 것과 동시에 형성된 패턴의 균일성을 위하여 더욱 좋다.
종래 무기물을 이용한 것과 달리 다른 금속이나 산화물 등 소자로 사용하고자 하는 기능성 물질의 증착을 위한 중간 단계의 물질로 사용되는 경우가 많다. 이 는 패턴을 형성한 후에도 원하는 타켓 물질의 증착과 리프트오프 공정을 실시해야 하므로 공정이 복잡해지고, 그 과정에서 패턴에 결함이 발생하거나 뭉개지는 등 실패하는 확률이 높아진다. 반면, 유기물로서 본 발명에 따른 금속 나프티네이트를 포함하는 경우, 단순 열처리 과정을 거쳐 금속이나 산화물, 혹은 질화물로의 기능화가 가능한 이점이 있다. 일예로, 니켈 나프티네이트 기반 패턴이 열처리 후 금속의 성질을 가지는 니켈 패턴 혹은 반도체 성질을 가지는 산화니켈로의 변환이 가능하다. 즉, 단순 열처리 과정을 통해 원하는 물질로 변환이 가능하므로, 공정이 단순화되고, 패턴 변형의 가능성을 줄임으로써 보다 용이하게 직접적으로 소자로의 응용이 가능하다.
상기 금속 나프티네이트는 금속 원소와 유기화합물이 리간드로 이루어진 화합물로, 상기 금속으로는 철, 니켈, 아연, 구리, 코발트, 칼슘, 망간 등을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 바람직한 금속 나프티네이트로는 니켈 나프티네이트, 철 나프티네이트, 아연 나프티네이트 및 코발트 나프티네이트 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용하는 것이 좋고, 니켈 나프티네이트, 철 나프티네이트, 아연 나프티네이트가 더욱 좋다. 이 중 니켈 나프티네이트는 다른 금속에 비하여 적은 함량으로도 잔류층이 없는 미세 패턴을 형성하는 데 더욱 좋다.
본 발명에 따른 광경화성 전구체 조성물은 상기와 같은 금속 나프티네이트를 유기용매에 혼합하여 사용한다. 이때, 유기용매는 톨루엔, 헥산, 케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드, 아세톤, 테트라히드로퓨란, 2-메톡시에탄올 등을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 전구체 조성물은 정밀한 미세 패턴 형성이 뛰어나며, 잔류층 발생을 방지하기 위하여 바람직하게는 유기용매로 톨루엔, 헥산 등의 비극성 용매를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 톨루엔을 사용하는 것이 더욱 좋다. 톨루엔은 끓는점이 110.6℃로 낮아 휘발이 용이하므로 치밀한 패턴 형성에 유리하며, 특히 금속 나프티네이트와의 조합으로 잔류층이 발생하지 않도록 하며, 코팅성이 뛰어나 더욱 좋다. 이에, 상기 광경화성 전구체 조성물은 톨루엔에 희석되어 있는 금속 이온을 함유한 나프티네이트계 용액을 사용하는 것이 좋다.
상기 유기용매는 전구체 조성물 전체 내 50 내지 95중량%, 바람직하게는 60 내지 90중량%가 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 광경화성 전구체 조성물은 광개시제를 포함한다. 이때, 광개시제의 전체 조성물 내 함량은 1중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.05중량%인 것이 더욱 좋다. 상기 범위를 만족하는 경우 경화 반응 효율이 좋고, 다른 성분과의 조합으로 잔류층 발생 방지 및 정밀한 미세 패턴 형성에 더욱 좋다.
상기 광개시제는 이 분야에서 사용가능한 것으로 통상 알려진 것을 사용할 수 있으며, 그 종류를 특별히 제한하는 것은 아니다. 광개시제의 일예로는 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계 화합물 등을 들 수 있으며, 아세토페논계 화합물로는 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논)((2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone), α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논(α, α-dimethoxy-α-phenylacetopheone), 1-벤조일시클로-헥사놀(1-Benzoylcyclohexanol), 2,2'-디메톡시-2-페닐-아세토페논(2,2'-Dimethoxy-2-phenyl-acetophenone), 2,2-디에톡시아세토페논(2,2-diethoxyacetophenone), 4-메틸메르캅토-α,α-디메틸-모르폴리노 아세토페논(4-Methylmercapto-α,α-dimethyl-morpholino acetophenone) 등이 있으며, 벤조페논계 화합물로는 1-페닐-1,2-프로판디온-2-0-벤조일옥심(1-Phenyl-1,2-Propanedione-2-O-benzoyloxime), 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-O-아세틸옥심 등을 들 수 있으며, 트리아진계 화합물로는 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피온산 등을 들 수 있다.
본 발명은 기판 상에 상술한 바와 같은 광경화성 전구체 조성물을 도포하여 수지층을 형성하는 단계(S100), 상기 수지층 취에 패턴이 형성된 스탬프를 올려놓아 전구체 조성물이 패턴을 채우게 하는 단계(S200), 패턴에 조성물이 채워진 스탬프를 다른 기판 상에 올려놓은 후 광경화하는 단계(S300) 및 스탬프를 제거하는 단계(S400)을 포함하는 무잔류층 패턴 전사 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나프티네이트계 기반 광경화성 전구체 조성물을 이용한 무잔류층 패턴 전사 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 무잔류층 패턴 형성방법은 기판(300) 상에 무기물 전구체 조성물을 도포하여 수지층(11)을 형성하는 단계를 실시한다(S100). 기판은 반도체, 디스플레이, 태양전지 등에 적용되는 통상의 기판을 사용할 수 있으며 크게 제한되는 것은 아니지만, 실리콘, 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), 실리카, 사파이어, 석영, 유리 기판와 같은 무기물질 또는 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이드, 폴리비닐알콜, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르셀폰과 같은 폴리머 등을 사용할 수 있다.
도포는 통상의 코팅 방법으로 실시할 수 있으며, 크게 제한되는 것은 아니지만, 스핀코팅(spin coating), 딥코팅(deep coating), 스프레이 코팅(spray coating), 용액 적하(dropping), 디스펜싱(dispensing)의 방법 등을 사용할 수 있다.
기판 상에 수지층을 형성함에 있어서, 전구체 조성물 내 금속 나프티네이트와 유기용매와의 혼합비는 1:5 내지 1:15, 바람직하게는 1:10 내지 1:15인 것이 좋다. 본 발명에서 상기 금속 나프티네이트와 유기용매의 혼합비는 보다 바람직하게는 1:10 내지 1:12인 것이 코팅성 및 균일성 뿐만 아니라 잔류층이 없는 패턴 형성에 더욱 좋다. 상기 혼합비는 금속 나프티네이트의 함량을 조절하여 실시할 수 있다. 이때, 금속 나프티네이트 중 니켈 나프티네이트의 경우는 다른 금속 나프티네이트에 비하여 잔류층이 없는 미세 패턴 형성에 더욱 유리하다. 니켈 이외의 다른 금속 나프티네이트의 경우에는 유기용매와의 혼합비가 1:12 내지 1:15인 것이 잔류층이 없는 패턴을 형성하는데 더욱 좋고, 이에 금속 함량이 줄어들게 된다.
기판 상에 수지층이 형성되면, 패턴이 형성된 스탬프를 상기 수지층 위에 올려놓아 수지층을 이루는 무기물 전구체 조성물이 스탬프에 형성된 패턴에 채워지도록 하는 단계를 실시한다(S200). 이때, 전구체 조성물은 점도에 따라 스탬프 내 패턴에 채워진 다음 다른 스탬프로 옮겨가는 과정에서 추가로 전구체 조성물이 딸려와 잔류층을 형성할 수 있으므로, 앞서 상술한 바와 같은 금속 나프티네이트와 유기용매의 혼합비의 범위를 만족하는 전구체 조성물을 사용하는 것이 좋다.
다음으로, 전구체 조성물이 채워진 스탬프를 다른 기판으로 옮긴 후 광경화하는 단계를 실시한다(S300). 이때, 다른 기판은 실질적으로 통상적으로 소자로 이용되는 것으로 크게 제한되는 것은 아니지만, 실리콘, 실리콘 옥사이드, 유리 기판, 세라믹 기판 등을 사용할 수 있으며, 이들 기판 위에 직접적으로 미세 패턴을 형성할 수 있어 바람직하다.
광경화는 패턴에 채워진 무기물 전구체 조성물을 광중합에 의해 경화되도록 하는 것으로, 자외선 또는 전자선 등의 에너지선을 조사하여 실시할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 광 조사는 바람직하게는 자외선 조사로 실시할 수 있으며, 일예로, 365nm 파장을 이용할 수 있다. 또한, 조사시간은 1 내지 5분이며, 이에 제한되는 것은 아니다. 광경화 공정은 광 조사에 의하여 스탬프 내부에 수지를 형성하고, 이것이 패턴을 이룰 수 있게 한다. 이후, 스탬프를 제거하여 기판 상에 패턴을 전사하게 된다.
본 발명에서 스탬프는 바람직하게는 PDMS(폴리디메틸실록산) 스탬프인 것이 좋으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. PDMS 스탬프는 미리 제작된 스탬프를 사용할 수 있으나, 정밀하게 미세 패턴 형태가 형성된 PDMS 스탬프를 제작하기 위하여, 아래와 같은 방법을 실시할 수 있다.
즉, 패턴이 형성된 PDMS 스탬프를 제작하는 단계가 광경화성 전구체 조성물을 기판(300)에 도포하는 단계(S100) 이전에 우선적으로 실시될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS 스탬프의 제작방법으로, PDMS 스탬프에 패턴을 형성하는 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명에서 PDMS 스탬프를 제작하는 단계는 패턴이 형성된 마스터 몰드(100)를 준비하는 단계(S10), 상기 마스터 몰드(100)의 패턴 표면에 유기분자막(310)을 코팅하는 단계(S20), 상기 유기분자막(310)이 코팅된 마스터 몰드에 PDMS 전구체 용액을 넣은 후 경화시키는 단계(S30) 및 마스터 몰드(100)로부터 분리하는 단계(S40)를 포함하여 실시할 수 있다.
구체적으로, PDMS 스탬프 제작 단계(S100)는 광경화성 전구체 조성물(10)에 의해 전사되도록 하는 형태와 동일한 형태를 갖는 패턴이 형성된 마스터 몰드(100)를 준비한다. 이때, 마스터 몰드(100)는 실리콘 기판 등이 사용될 수 있다.
이후, 마스터 몰드(100)의 패턴이 형성된 상부면에 PDMS와 분리가 잘 이루어질 수 있도록 유기분자막(310)을 코팅한다. 이때, 유기분자막은 크게 제한되는 것은 아니지만 바람직하게는 퍼플루오로실란(perfluorosilane)을 사용할 수 있다.
다음으로, 유기분자막이 패턴 표면에 코팅된 마스터 몰드에 PDMS 전구체 용액을 넣은 후 경화시키는 단계를 실시한다. 구체적으로, 마스터 몰드에 PDMS 전구체 용액을 코팅 및 경화 처리하여 패턴을 그대로 본뜬 몰드를 만드는 것을 의미한다. 이때, 몰드 형상을 정밀하게 복제 또는 유지하기 위하여 단단한 PDMS층이면 좋다. 바람직하게는 연성 PDMS(soft PDMS) 및 경성 PDMS(hard PDMS)의 복합체 몰드를 사용하는 것이 좋다. 상기 복합체 몰드는 마스터 몰드 위에 경성 PDMS를 형성하는 모노머, 촉매, 경화제 등의 혼합용액을 코팅, 경화한 후, 연성 PDMS를 형성하는 모노머, 촉매, 경화제 등의 혼합용액을 코팅, 경화한 다음 이를 마스터 몰드로부터 분리하여 제조될 수 있으며, 혹은 실리콘 탄성 코팅제(실가드 184)를 사용하여 경성 PDMS의 경우 경화제의 함량을 7 내지 10중량%로 하고, 연성 PDMS의 경우 경화제의 함량을 1 내지 3중량%로 하여 코팅 및 경화시켜 제조될 수 있다.
상기 마스터 몰드(100)는 둘레 부분에 PDMS 고분자 전구체 용액이 마스터 몰드(100)의 측면쪽으로 흘러나가지 않도록 하는 구조로 형성되거나 별도의 구조물(320)이 결합될 수 있다.
상기 경화는 열 처리를 통하여 실시될 수 있으며, 경화 반응 이후 형성된 PDMS 스탬프는 마스터 몰드(100)로부터 분리하여 완성된다. 열 처리는 크게 제한되는 것은 아니지만, 상온 내지 80℃, 바람직하게는 60 내지 70℃의 범위에서 실시하는 것이 좋다. 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 광경화성 전구체 조성물과, 이를 이용하여 무잔류층 패턴 전사 방법에 대하여 바람직한 실시형태를 나타내고자 한다.
(실시예 1)
니켈 나프티네이트(Ni-naphthenate) 1g을 톨루엔 10g에 넣고 교반한 다음 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone과 Benzopenone을 혼합한 광개시제를 100㎕을 넣고 충분히 혼합한다. 이렇게 제조된 나프티네이트계 광경화성 전구체 조성물을 실리콘 기판의 상부면에 스핀 코팅(3,000rpm, 30초)하여 도포한다. 전구체 조성물로 이루어진 수지층(이때, 수지층은 경화 전의 조성물 막)이 형성된 기판 상부면에 PDMS 스탬프를 올려놓아 상기 전구체 조성물이 PDMS 스탬프의 패턴 사이로 이동되도록 한다. 상기 PDMS 스탬프 패턴에 전구체 조성물이 채워지면 다른 기판인 유리기판의 상부면에 올려 놓는다. 이후, 365nm 파장의 자외선을 3분 동안 조사하여 광중합에 의해 전구체 조성물이 경화되도록 한다. 경화가 완료되면 PDMS 스탬프를 분리하여 제거한다.
(실시예 2)
니켈 나프티네이트의 함량을 1g에서 2.2g으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 3)
니켈 나프티네이트(Ni-naphthenate) 1g을 사용하던 것을 철 나프티네이트(Fe-naphthenate) 0.7g으로 변경하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 4)
철 나프티네이트를 대신하여 아연 나프티네이트(Zn-naphthenate)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 실시하였다.
도 3 및 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 제작된 미세 선 패턴의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이며, 도 5 및 6은 실시예 1에 따라 제작된 미세 원기둥 패턴의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것으로, 전사성이 뛰어나고, 잔류층이 없는 미세 패턴을 형성할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 미세 패턴은 열처리 후(도 7 및 8)에도 탁월한 미세 패턴을 구현하였다. 한편, 도 9는 본 발명의 실시예 2에 따라 형성된 미세 선 패턴으로 니켈 나프티네이트와 톨루엔의 혼합비가 1:5의 범위를 벗어나 다소 잔류층이 발생한 것을 확인하였다. 도 10 및 11은 각각 철 나프티네이트 및 아연 나프티네이트를 사용한 것으로 잔류층이 없는 미세 패턴이 형성됨을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 광경화성 전구체 조성물
100 : 제2기판, 200 : PDMS 스탬프, 300 : 제1기판
310 : 유기분자막, 320 : 별도의 구조물, 400 : 마스터몰드

Claims (6)

  1. 금속 나프티네이트, 용매 및 광개시제로 이루어지며,
    상기 금속 나프티네이트 및 용매의 혼합 중량비가 1:5 내지 1:15인 나노임프린트용 무기물 전구체 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 나프티네이트는 니켈 나프티네이트, 철 나프티네이트, 아연 나프티네이트 및 코발트 나프티네이트 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 나노임프린트용 무기물 전구체 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 톨루엔인 나노임프린트용 무기물 전구체 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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