KR102203353B1 - Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern - Google Patents

Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern Download PDF

Info

Publication number
KR102203353B1
KR102203353B1 KR1020180160398A KR20180160398A KR102203353B1 KR 102203353 B1 KR102203353 B1 KR 102203353B1 KR 1020180160398 A KR1020180160398 A KR 1020180160398A KR 20180160398 A KR20180160398 A KR 20180160398A KR 102203353 B1 KR102203353 B1 KR 102203353B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
metal
base
guide pattern
polymer
Prior art date
Application number
KR1020180160398A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200072341A (en
Inventor
박운익
백종후
박태완
Original Assignee
한국세라믹기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국세라믹기술원 filed Critical 한국세라믹기술원
Priority to KR1020180160398A priority Critical patent/KR102203353B1/en
Publication of KR20200072341A publication Critical patent/KR20200072341A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102203353B1 publication Critical patent/KR102203353B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping

Abstract

블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법이 제공된다. 상기 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법은, 기판 상에 제1 및 제2 고분자를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 제1 고분자가 자기조립된 복수의 베이스 패턴, 및 상기 베이스 패턴을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 베이스 막을 형성하는 단계, 상기 베이스 패턴에 금속 이온을 침투시켜 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 금속 이온을 환원시켜, 가이드 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴을 디웨팅시켜, 타겟 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. A method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern is provided. The method of manufacturing the block copolymer-based metal micropattern includes the steps of: providing a source solution including a first and a second polymer on a substrate, and heat-treating the substrate provided with the source solution, so that the first A plurality of base patterns in which polymers are self-assembled, and forming a base layer covering the base pattern and including the second polymer, forming a preliminary guide pattern by penetrating metal ions into the base pattern, and forming a preliminary guide pattern. It may include reducing, forming a guide pattern, and forming a target pattern by dewetting the guide pattern.

Description

블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 {Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern}Block copolymer-based metal micropattern manufacturing method {Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern}

본 발명은 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 블록공중합체의 자기조립(self-assembly)을 이용한 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법에 관련된 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern, and more particularly, to a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern using self-assembly of a block copolymer.

두 가지 이상의 화학적으로 구별되는 고분자 사슬들이 공유결합에 의해 연결된 블록공중합체(block copolymer)는 그들의 자기조립특성(selfassembly) 때문에 규칙적인 미세상(microphase)으로 분리된다. 이러한 블록공중합체의 미세상 분리 현상은 일반적으로 구성 성분간의 부피분율(f), 분자량(N), 그리고 상호인력계수(Flory-Huggins interaction parameter) 등에 따라 설명되며, 약 10~ 100 nm의 크기를 갖는 구(sphere), 실린더(cylinder), 자이로이드(gyroid), 그리고 라멜라(lamellae) 등의 다양한 나노 구조체(혹은 도메인)들을 형성 한다.Block copolymers in which two or more chemically distinct polymer chains are linked by covalent bonds are separated into regular microphases due to their self-assembly properties. The microphase separation phenomenon of such a block copolymer is generally explained according to the volume fraction (f), molecular weight (N), and the Flory-Huggins interaction parameter between constituents, and the size of about 10 to 100 nm. Various nanostructures (or domains) such as spheres, cylinders, gyroids, and lamellae are formed.

특히, 추가적인 복잡한 제조 공정이 필요 없이 자발적으로 균일한 나노 구조체를 형성하는 블록공중합체의 미세상 분리 현상은 벌크 및 용액 상태 혹은 박막 상태 등에서 현재까지 실험과 이론적으로 많은 연구가 진행되었다.In particular, microphase separation of block copolymers that spontaneously form uniform nanostructures without the need for an additional complex manufacturing process has been studied in bulk, solution, or thin film state.

이에 따라, 블록공중합체의 자기조립특성을 이용한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 예를 들어, 대한민국 특허 공개 번호 10-2009-0087353(출원번호: 10-2008-0012745, 출원인: 포항공과대학교 산학협력단)에는, (a) 기판에 금속 박막을 형성하는 단계; (b) 상기 금속 박막의 표면을 산소 플라스마를 이용하여 표면처리하는 단계; (c) 표면처리된 금속 박막의 표면을 중성화 처리하는 단계; (d) 중성화 처리된 표면에 블록 공중합체를 도포하는 단계; (e) 도포된 블록 공중합체를 어닐링 및 노광하여 자기 조립 나노 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체를 이용하여 금속 박막 상에 자기조립 나노 구조물을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 이 밖에도, 블록 공중합체의 자기조립특성을 이용한 다양한 기술들이 지속적으로 연구 및 개발되고 있다.Accordingly, various technologies are being developed using the self-assembly characteristics of block copolymers. For example, Korean Patent Publication No. 10-2009-0087353 (Application No.: 10-2008-0012745, Applicant: Pohang University of Science and Technology Cooperation Foundation) includes: (a) forming a metal thin film on a substrate; (b) surface-treating the surface of the metal thin film using oxygen plasma; (c) neutralizing the surface of the surface-treated metal thin film; (d) applying a block copolymer to the neutralized surface; (e) A method for forming a self-assembled nanostructure on a metal thin film using a block copolymer, comprising the step of forming a self-assembled nanostructure by annealing and exposing the applied block copolymer is disclosed. . In addition, various technologies using the self-assembly characteristics of block copolymers are continuously researched and developed.

대한민국 특허 공개 번호 10-2009-0087353Korean Patent Publication No. 10-2009-0087353

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 다양한 형상의 금속 미세패턴을 제조하는, 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a block copolymer-based metal micropattern for producing a metal micropattern of various shapes.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 다양한 종류의 금속이 혼재된 금속 미세패턴을 제조하는, 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern for producing a metal micropattern in which various types of metals are mixed.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 간단한 공정으로 금속 미세패턴을 제조하는, 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern for producing a metal micropattern through a simple process.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법은 기판 상에 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)된 복수의 베이스 패턴, 및 상기 베이스 패턴을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 베이스막을 형성하는 단계, 상기 베이스 패턴에 금속 이온을 침투시켜, 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 예비 가이드 패턴에 포함함된 상기 금속 이온을 환원시켜, 상기 기판 상에 상기 금속 이온이 환원된 금속을 포함하는 가이드 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 복수의 닷들이 이격되어 집합된 타겟 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing the block copolymer-based metal micropattern includes providing a source solution including a first polymer and a second polymer on a substrate, and heat-treating the substrate provided with the source solution, Forming a plurality of base patterns in which the first polymer is self-assembled on a substrate, and a base layer covering the base pattern and including the second polymer, by penetrating metal ions into the base pattern, Forming a preliminary guide pattern, reducing the metal ions included in the preliminary guide pattern, forming a guide pattern including a metal from which the metal ions have been reduced, and forming the guide pattern on the substrate. It may include the step of forming a target pattern in which a plurality of dots are spaced apart on the substrate by wetting.

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계는, 상기 베이스 패턴, 및 상기 베이스막이 형성된 상기 기판을 산(acid)처리하는 단계, 및 산처리된 상기 베이스 패턴에 상기 금속 이온을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the forming of the preliminary guide pattern includes: acid treating the base pattern and the substrate on which the base film is formed, and providing the metal ions to the acid-treated base pattern. It may include steps.

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 가이드 패턴은, 산처리된 상기 베이스 패턴의 적어도 일 부분이 부풀어올라(swelling) 형태가 변형된 복수의 베이스 구조체를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the preliminary guide pattern may include a plurality of base structures in which at least a portion of the acid-treated base pattern is swelling and deformed.

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 가이드 패턴은 상기 금속 이온의 농도가 서로 다른 제1 및 제2 예비 가이드 영역으로 구분되고, 상기 가이드 패턴은 상기 금속의 농도가 서로 다른 제1 및 제2 가이드 영역으로 구분되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the preliminary guide pattern is divided into first and second preliminary guide regions having different concentrations of the metal ions, and the guide pattern is divided into first and second guide regions having different concentrations of the metal. It may include what is distinct.

일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 패턴을 형성하는 단계는, 상기 예비 가이드 패턴, 및 상기 베이스막을 플라즈마 처리하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the forming of the guide pattern may include plasma treating the preliminary guide pattern and the base layer.

일 실시 예에 따르면, 상기 플라즈마는 O2 플라즈마를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the plasma may include O 2 plasma.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스막이 플라즈마 처리되는 경우, 상기 예비 가이드 패턴의 상기 제1 고분자, 및 상기 제2 고분자로 형성된 상기 베이스막이 제거되고, 상기 예비 가이드 패턴의 잔존된 상기 금속 이온이 환원되어 상기 가이드 패턴이 형성될 수 있다. According to an embodiment, when the base layer is plasma-treated, the base layer formed of the first polymer and the second polymer of the preliminary guide pattern is removed, and the remaining metal ions of the preliminary guide pattern are reduced. The guide pattern may be formed.

일 실시 예에 따르면, 상기 금속 이온은, [MCl4]n-(M=Au, Pd, 또는 Pt 중 어느 하나, n>0)의 형태로 제공되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the metal ions may include those provided in the form of [MCl 4 ] n- (M=Au, Pd, or any one of Pt, n>0).

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴은, 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the target pattern may include a set of a plurality of dots spaced apart from each other.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 고분자는 P2VP, 또는 PDMS 중 어느 하나를 포함하고, 상기 제2 고분자는 PS를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first polymer may include any one of P2VP and PDMS, and the second polymer may include PS.

다른 실시 예에 따르면, 상기 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법은 기판 상에 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)된 복수의 베이스 패턴, 및 상기 베이스 패턴을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 베이스막을 형성하는 단계, 상기 베이스 패턴에 제1 및 제2 금속 이온을 침투시켜, 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 및 제2 금속 이온을 환원시켜, 상기 기판 상에 상기 제1 및 제2 금속 이온이 환원된 제1 및 제2 금속을 포함하는 가이드 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 타겟 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to another embodiment, the method of manufacturing the block copolymer-based metal micropattern includes providing a source solution including a first polymer and a second polymer on a substrate, and heat-treating the substrate provided with the source solution, Forming a plurality of base patterns in which the first polymer is self-assembled on a substrate, and a base layer covering the base pattern and including the second polymer, the first and second metals on the base pattern Forming a preliminary guide pattern by infiltrating ions, a guide comprising first and second metals in which the first and second metal ions are reduced on the substrate by reducing the first and second metal ions Forming a pattern, and dewetting the guide pattern may include forming a target pattern in which a plurality of dots are spaced apart from each other on the substrate.

다른 실시 예에 따르면, 상기 닷(dot)은, 상기 제1 금속의 비율이 상기 제2 금속의 비율보다 높은 제1 금속 영역, 및 상기 제2 금속의 비율이 상기 제1 금속의 비율보다 높은 제2 금속 영역을 포함할 수 있다. According to another embodiment, the dot is a first metal region in which a ratio of the first metal is higher than a ratio of the second metal, and a first metal region in which the ratio of the second metal is higher than the ratio of the first metal. It may contain 2 metal regions.

다른 실시 예에 따르면, 상기 복수의 닷(dot)은, 상기 가이드 패턴이 연장되는 방향과 동일한 방향으로 정렬되는 것을 포함할 수 있다. According to another embodiment, the plurality of dots may include aligned in the same direction as the direction in which the guide pattern is extended.

본 발명의 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법은 기판 상에 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)된 복수의 상기 베이스 패턴, 및 상기 베이스 패턴을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 상기 베이스막을 형성하는 단계, 상기 베이스 패턴에 상기 금속 이온을 침투시켜, 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 예비 가이드 패턴이 포함하는 상기 금속 이온을 환원시켜, 상기 기판 상에 상기 금속 이온이 환원된 금속을 포함하는 상기 가이드 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 타겟 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 형상의 금속 미세패턴 제조방법이 제공될 수 있다. The method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to an embodiment of the present invention includes the steps of providing a source solution including a first polymer and a second polymer on a substrate, and heat-treating the substrate provided with the source solution. Forming a plurality of base patterns in which the first polymer is self-assembled on a substrate, and the base layer covering the base pattern and including the second polymer, the metal ions in the base pattern Penetrating to form a preliminary guide pattern, reducing the metal ions included in the preliminary guide pattern to form the guide pattern including the metal from which the metal ions have been reduced on the substrate, and the guide It may include forming a target pattern on the substrate by dewetting the pattern. Accordingly, a method of manufacturing a metal fine pattern of various shapes may be provided.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 소스 용액 제공단계를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 베이스 패턴 및 베이스막의 제조단계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 예비 가이드 패턴의 제조단계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 도 4에 도시된 예비 가이드 패턴의 표면(A)을 확대한 도면이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7은 도 6의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴의 제조단계를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 타겟 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 예비 가이드 패턴 제조단계를 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴 제조단계를 설명하는 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 타겟 패턴 형성 단계를 설명하는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a step of providing a source solution in a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a manufacturing step of a base pattern and a base film in a method of manufacturing a block copolymer-based metal fine pattern according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a manufacturing step of a preliminary guide pattern in a method of manufacturing a block copolymer-based metal fine pattern according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of the surface A of the preliminary guide pattern shown in FIG. 4 in a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.
6 is a plan view of FIG. 5.
7 is a side view of FIG. 6.
8 is a view showing a manufacturing step of a guide pattern in a method of manufacturing a block copolymer-based metal fine pattern according to the first embodiment of the present invention.
9 is a view showing a step of forming a target pattern in the method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a second embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a preliminary guide pattern manufacturing step in a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a second embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating a guide pattern manufacturing step in a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a second embodiment of the present invention.
13 and 14 are diagrams for explaining a step of forming a target pattern in a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be formed directly on the other component or that a third component may be interposed between them. In addition, in the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.

여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, in the present specification,'and/or' is used to mean including at least one of the elements listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. In the specification, expressions in the singular include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, elements, or a combination of the features described in the specification, and one or more other features, numbers, steps, and configurations It is not to be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Further, in the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 소스 용액 제공단계를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 베이스 패턴 및 베이스막의 제조단계를 나타내는 도면이다. 1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a step of providing a source solution, and FIG. 3 is a diagram illustrating a step of manufacturing a base pattern and a base film in a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(100)이 준비될 수 있다. . 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은 hard 기판, flexible 기판, 투명 기판 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 hard 기판은 Si, Si/SiO2, wafer, metal plate, quartz, glass, ceramic 기판 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 flexible 기판은 PI(polyimide) film, Teflon, Metal foil, Oxidized metal moil 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 기판은 ITO(Indium Tin Oxide), Poly(ethylene terephthalate) film, Polyethylene naphthalate(PEN) film 등일 수 있다.1 and 2, a substrate 100 may be prepared. . According to an embodiment, the substrate 100 may be a hard substrate, a flexible substrate, a transparent substrate, or the like. For example, the hard substrate may be Si, Si/SiO2, wafer, metal plate, quartz, glass, ceramic substrate, or the like. For example, the flexible substrate may be a PI (polyimide) film, Teflon, Metal foil, Oxidized metal moil, or the like. For example, the transparent substrate may be an indium tin oxide (ITO), ethylene terephthalate (poly) film, or a polyethylene naphthalate (PEN) film.

상기 기판(100) 상에 소스 용액(10)이 제공될 수 있다(S110). 일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액(10)은 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 소스 용액(10)은 상기 제1 및 제2 고분자를 포함하는 블록공중합체(block copolymer)일 수 있다. 예를 들어, 상기 블록공중합체는 PS-b-P2VP(poly(styrene-b-2-vinylpyridine))일 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 블록공중합체는 PS-b-PDMS(polystyrene-block-polydimethylsiloxane) 일 수 있다. 즉, 상기 제1 고분자는 P2VP, 또는 PDMS 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 고분자는 PS를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 용액(10)은 상기 기판(100) 상에 spin-coating 방법으로 제공될 수 있다. 상기 블록공중합체의 종류 및 상기 소스 용액(10)의 제공방법은 제한되지 않는다. A source solution 10 may be provided on the substrate 100 (S110). According to an embodiment, the source solution 10 may contain a first polymer and a second polymer. More specifically, the source solution 10 may be a block copolymer including the first and second polymers. For example, the block copolymer may be PS-b-P2VP (poly(styrene-b-2-vinylpyridine)). For another example, the block copolymer may be polystyrene-block-polydimethylsiloxane (PS-b-PDMS). That is, the first polymer may include any one of P2VP or PDMS. The second polymer may include PS. For example, the source solution 10 may be provided on the substrate 100 by a spin-coating method. The type of the block copolymer and the method of providing the source solution 10 are not limited.

도 3을 참조하면, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)이 열처리되어 복수의 베이스 패턴(210), 및 베이스막(220)이 형성될 수 있다(S120). 구체적으로, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)은 solvent를 포함하는 챔버 내에서 열처리될 수 있다. 예를 들어, 상기 solvent는 톨루엔(toluene), 아세톤(acetone) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the substrate 100 provided with the source solution 10 may be heat-treated to form a plurality of base patterns 210 and a base layer 220 (S120). Specifically, the substrate 100 provided with the source solution 10 may be heat-treated in a chamber containing a solvent. For example, the solvent may contain any one of toluene and acetone.

상기 소스 용액(10)이 열처리되는 경우, 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)되어 상기 베이스 패턴(210)이 형성될 수 있다. 반면, 상기 소스 용액(10)이 열처리되는 경우, 상기 제2 고분자는 상기 베이스 패턴(210)을 덮는 상기 베이스막(220)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 블록공중합체가 PS-b-P2VP 인 경우, 상기 베이스 패턴(210)은 P2VP 블록이 자기조립되어 형성될 수 있다. 반면, 상기 베이스막(220)은 PS 블록이 열처리되어 형성될 수 있다. When the source solution 10 is heat treated, the first polymer may be self-assembly to form the base pattern 210. On the other hand, when the source solution 10 is heat-treated, the second polymer may be formed as the base layer 220 covering the base pattern 210. For example, when the block copolymer is PS-b-P2VP, the base pattern 210 may be formed by self-assembling a P2VP block. On the other hand, the base layer 220 may be formed by heat treatment of the PS block.

일 실시 예에 따르면, 상기 블록공중합체의 종류에 따라, 상기 베이스 패턴(210)의 형상이 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 패턴(210)의 형상은 line 형상, vertical cylinder 형상, ring 형상, dot in hole 형상, hole 형상, dot 형상 자이로이드 형상, 라메라 형상 등일 수 있다. 또한, 상기 베이스 패턴(210)의 선폭, 및 형태 등은 상기 블록공중합체의 분자량, 비율 등에 따라 제어될 수 있다. According to an embodiment, the shape of the base pattern 210 may be controlled according to the type of the block copolymer. For example, the shape of the base pattern 210 may be a line shape, a vertical cylinder shape, a ring shape, a dot in hole shape, a hole shape, a dot shape gyroid shape, a lamella shape, and the like. In addition, the line width and shape of the base pattern 210 may be controlled according to the molecular weight and ratio of the block copolymer.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 예비 가이드 패턴의 제조단계를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 도 4에 도시된 예비 가이드 패턴의 표면(A)을 확대한 도면이고, 도 6은 도 5의 평면도이고, 도 7은 도 6의 측면도이다. 4 is a view showing a manufacturing step of a preliminary guide pattern in a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a first embodiment of the present invention, and FIG. Among the methods of manufacturing a metal fine pattern, the surface (A) of the preliminary guide pattern shown in FIG. 4 is enlarged, and FIG. 6 is a plan view of FIG. 5, and FIG. 7 is a side view of FIG.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 베이스 패턴(210)에 금속 이온을 침투시켜 예비 가이드 패턴(300)을 형성할 수 있다(S130). 일 실시 예에 따르면, 상기 예비 가이드 패턴(300)을 형성하는 단계는, 상기 베이스 패턴(210), 및 상기 베이스막(220)이 형성된 상기 기판(100)을 산(acid)처리하는 단계, 및 산처리된 상기 베이스 패턴(210)에 상기 금속 이온을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 1 and 4, a preliminary guide pattern 300 may be formed by penetrating metal ions into the base pattern 210 (S130 ). According to an embodiment, the forming of the preliminary guide pattern 300 may include acid treating the base pattern 210 and the substrate 100 on which the base layer 220 is formed, and It may include providing the metal ions to the acid-treated base pattern 210.

보다 구체적으로, 상기 베이스 패턴(210), 및 상기 베이스막(200)이 형성된 상기 기판(100)은, 산(acid) 용액 내에 침지될 수 있다. 예를 들어, 산 용액은 HF 용액, 또는 HCl 용액일 수 있다. 상기 베이스 패턴(210), 및 상기 베이스막(220)이 형성된 상기 기판(100)이 산 용액 내에 침지되는 경우, 상기 베이스 패턴(210)은 산(acid)과 선택적으로 반응될 수 있다. 즉, 상기 베이스막(220)은 산과 실질적으로 반응되지 않고, 상기 베이스 패턴(210)은 산과 반응될 수 있다. More specifically, the base pattern 210 and the substrate 100 on which the base layer 200 is formed may be immersed in an acid solution. For example, the acid solution may be an HF solution or an HCl solution. When the base pattern 210 and the substrate 100 on which the base layer 220 is formed are immersed in an acid solution, the base pattern 210 may be selectively reacted with an acid. That is, the base layer 220 does not substantially react with an acid, and the base pattern 210 may react with an acid.

산처리된 상기 베이스 패턴(210)은 양전하를 나타낼 수 있다. 이에 따라, 산처리된 상기 베이스 패턴(210)에 제공되는 상기 금속 이온은, 음이온 상태일 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 이온은, [MCl4]n-(M=Au, Pd, 또는 Pt 중 어느 하나, n>0)의 형태로 제공될 수 있다. 즉, 양전하를 나타내는 상기 베이스 패턴(210)에 상기 금속 음이온이 제공됨에 따라, 상기 베이스 패턴(210)에 상기 금속 이온이 침투되어, 상기 예비 가이드 패턴(300)이 형성될 수 있다. The acid-treated base pattern 210 may exhibit a positive charge. Accordingly, the metal ions provided to the acid-treated base pattern 210 may be in an anionic state. For example, the metal ion may be provided in the form of [MCl 4 ] n- (M=Au, Pd, or any one of Pt, n>0). That is, as the metal ions are provided to the base pattern 210 representing a positive charge, the metal ions may penetrate into the base pattern 210, thereby forming the preliminary guide pattern 300.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 예비 가이드 패턴(300)은 복수의 베이스 구조체(250)를 포함할 수 있다. 상기 베이스 구조체(250)는 산처리된 상기 베이스 패턴(210)의 적어도 일 부분이 부풀어올라(swelling) 형태가 변형된 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 구조체(250) 또한 상기 제1 고분자(P1)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 구조체(250)가 산처리되는 경우, protonation 및 swelling 됨에 따라, 상기 베이스 구조체(250)는 기둥부(250a) 및 헤드부(250b)를 포함할 수 있다. 상기 기둥부(250a)는 상기 헤드부(250b)와 비교하여 상대적으로 좁은 폭을 가질 수 있다. 반면, 상기 헤드부(250b)는 상기 기둥부(250a)와 비교하여 상대적으로 넓은 폭을 가질 수 있다. 또한, 상기 헤드부(250b)는 상기 기둥부(250a)의 상단의 적어도 일 부분을 감쌀 수 있다. 즉, 산처리된 상기 베이스 구조체(250)는 도 5에 도시된 바와 같이 버섯(mushroom) 형태로 변형될 수 있다. 4 to 7, the preliminary guide pattern 300 may include a plurality of base structures 250. The base structure 250 may have a shape in which at least a portion of the acid-treated base pattern 210 is swelled and has a modified shape. Accordingly, the base structure 250 may also include the first polymer P 1 . According to an embodiment, when the base structure 250 is acid-treated, as protonation and swelling are performed, the base structure 250 may include a column part 250a and a head part 250b. The pillar portion 250a may have a relatively narrow width compared to the head portion 250b. On the other hand, the head portion 250b may have a relatively wide width compared to the pillar portion 250a. In addition, the head portion 250b may wrap at least a portion of an upper end of the pillar portion 250a. That is, the acid-treated base structure 250 may be transformed into a mushroom shape as shown in FIG. 5.

상술된 바와 같이, 산처리된 상기 베이스 패턴(210)에 상기 금속 이온(MI)이 침투됨에 따라, 상기 베이스 구조체(250)는 내부에 상기 금속 이온(MI)을 포함할 수 있다. 결과적으로 상기 예비 가이드 패턴(300)은 상기 금속 이온(MI)이 침투된 상기 베이스 구조체(250)를 포함할 수 있다. As described above, as the metal ions MI penetrate into the acid-treated base pattern 210, the base structure 250 may include the metal ions MI therein. As a result, the preliminary guide pattern 300 may include the base structure 250 into which the metal ions MI have penetrated.

일 실시 예에 따르면, 상기 기둥부(250a) 및 상기 헤드부(250b)에 포함된 상기 금속 이온(MI)의 농도는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 기둥부(250a)는 상기 헤드부(250b)와 비교하여 상기 금속 이온(MI)의 농도가 높을 수 있다. 반면, 상기 헤드부(250b)는 상기 기둥부(250a)와 비교하여 상기 금속 이온(MI)의 농도가 낮을 수 있다. 이에 따라, 상기 예비 가이드 패턴(300)은 상기 금속 이온(MI)의 농도가 서로 다른 제1 예비 가이드 영역(310) 및 제2 예비 가이드 영역(320)으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 예비 가이드 영역(310)은 상기 제2 예비 가이드 영역(320)과 비교하여 상기 금속 이온(MI)의 농도가 높은 영역일 수 있다. 반면, 상기 제2 예비 가이드 영역(320)은 상기 제1 예비 가이드 영역(310)과 비교하여 상기 금속 이온(MI)의 농도가 낮은 영역일 수 있다. According to an embodiment, concentrations of the metal ions MI included in the pillar portion 250a and the head portion 250b may be different from each other. For example, the pillar portion 250a may have a higher concentration of the metal ions MI compared to the head portion 250b. On the other hand, the head part 250b may have a lower concentration of the metal ions MI compared to the column part 250a. Accordingly, the preliminary guide pattern 300 may be divided into a first preliminary guide region 310 and a second preliminary guide region 320 having different concentrations of the metal ions MI. For example, the first preliminary guide region 310 may be a region in which the concentration of the metal ions MI is higher than that of the second preliminary guide region 320. On the other hand, the second preliminary guide region 320 may be a region having a lower concentration of the metal ions MI compared to the first preliminary guide region 310.

도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴의 제조단계를 나타내는 도면이다.8 is a view showing a manufacturing step of a guide pattern in a method of manufacturing a block copolymer-based metal fine pattern according to the first embodiment of the present invention.

도 1, 도 4, 및 도 8을 참조하면, 상기 예비 가이드 패턴(300)이 포함하는 상기 금속 이온을 환원시켜, 상기 기판(100) 상에 가이드 패턴(400)을 형성할 수 있다(S140). 이에 따라, 상기 가이드 패턴(400)은 상기 금속 이온이 환원된 금속(rMI)을 포함할 수 있다. 1, 4, and 8, a guide pattern 400 may be formed on the substrate 100 by reducing the metal ions included in the preliminary guide pattern 300 (S140). . Accordingly, the guide pattern 400 may include a metal rMI from which the metal ions have been reduced.

일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 패턴(400)을 형성하는 단계는, 상기 예비 가이드 패턴(300), 및 상기 베이스막(220)을 플라즈마(plasma)처리하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 플라즈마는 O2 플라즈마를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 예비 가이드 패턴(300)이 O2 플라즈마와 반응되는 경우, 상기 가이드 패턴(400)이 형성될 수 있다. According to an embodiment, forming the guide pattern 400 may include plasma processing the preliminary guide pattern 300 and the base layer 220. For example, the plasma may include O 2 plasma. Specifically, when the preliminary guide pattern 300 reacts with the O 2 plasma, the guide pattern 400 may be formed.

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 가이드 패턴(300) 및 상기 가이드 패턴(400)은, 형상이 동일 할 수 있다. 예를 들어, 상기 예비 가이드 패턴(300) 및 상기 가이드 패턴(400) 모두 라인(line) 형상을 가질 수 있다. According to an embodiment, the preliminary guide pattern 300 and the guide pattern 400 may have the same shape. For example, both the preliminary guide pattern 300 and the guide pattern 400 may have a line shape.

이에 따라, 상기 가이드 패턴(400)은 상기 금속(rMI)의 농도가 서로 다른 제1 가이드 영역(410) 및 제2 가이드 영역(420)으로 구분될 수 있다. 상기 제1 가이드 영역(410)은 상기 제1 예비 가이드 영역(310)과 대응되는 영역일 수 있다. 반면, 상기 제2 가이드 영역(420)은 상기 제2 예비 가이드 영역(320)과 대응되는 영역일 수 있다. 즉, 상기 제1 가이드 영역(410)은 상기 제2 가이드 영역(420)과 비교하여 상기 금속(rMI)의 농도가 높은 영역일 수 있다. 반면, 상기 제2 가이드 영역(420)은 상기 제1 가이드 영역(410)과 비교하여 상기 금속(rMI)의 농도가 낮은 영역일 수 있다. Accordingly, the guide pattern 400 may be divided into a first guide region 410 and a second guide region 420 having different concentrations of the metal rMI. The first guide area 410 may be an area corresponding to the first preliminary guide area 310. On the other hand, the second guide area 420 may be an area corresponding to the second preliminary guide area 320. That is, the first guide region 410 may be a region in which the concentration of the metal rMI is higher than that of the second guide region 420. On the other hand, the second guide region 420 may be a region in which the concentration of the metal rMI is lower than that of the first guide region 410.

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 가이드 패턴(300) 및 상기 가이드 패턴(400)은 상기 제1 고분자(P1)의 밀도(density)가 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 예비 가이드 패턴(300)이 플라즈마(plasma)처리되는 경우, 상기 베이스 구조체(250) 내의 상기 제1 고분자(P1)의 적어도 일부가 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 가이드 패턴(400)이 포함하는 상기 베이스 구조체(250)는, 상기 예비 가이드 패턴(300)이 포함하는 상기 베이스 구조체(250)와 비교하여, 상대적으로 적은 양의 상기 제1 고분자(P1)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 베이스막(220)이 플라즈마(plasma)처리되는 경우, 상기 베이스막(220)이 포함하는 상기 제2 고분자의 적어도 일부가 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스막(220) 또한 적어도 일부가 제거될 수 있다. According to an embodiment, the preliminary guide pattern 300 and the guide pattern 400 may have different densities of the first polymer P 1 . Specifically, when the preliminary guide pattern 300 is plasma-treated, at least a part of the first polymer P 1 in the base structure 250 may be removed. Accordingly, the base structure 250 included in the guide pattern 400 is compared with the base structure 250 included in the preliminary guide pattern 300, a relatively small amount of the first polymer ( P 1 ) may be included. In addition, when the base layer 220 is subjected to plasma treatment, at least a part of the second polymer included in the base layer 220 may be removed. Accordingly, at least a portion of the base layer 220 may also be removed.

즉, 상기 플라즈마(plasma)는 상기 제1 및 제2 고분자를 제거할 수 있다. 결과적으로, 상기 플라즈마(plasma)에 의해 상기 제1 및 제2 고분자가 제거됨에 따라, 상기 기판(100) 상에는 상기 금속 이온(MI)이 환원된 상기 금속(rMI)이 잔존된 상기 가이드 패턴(400)이 형성될 수 있다. That is, the plasma may remove the first and second polymers. As a result, as the first and second polymers are removed by the plasma, the guide pattern 400 in which the metal rMI from which the metal ions MI is reduced remains on the substrate 100. ) Can be formed.

일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 패턴(400) 내의 상기 금속(rMI)의 농도는, 스퍼터, CVD, 용액 공정 등으로 형성된 금속 패턴의 금속의 농도보다 낮을 수 있다. 이에 따라, 후술되는 타겟 패턴 형성 단계에서, 상기 가이드 패턴의 디웨팅(dewetting)이 용이하게 발생되어, 후술되는 타겟 패턴이 용이하게 형성될 수 있다. According to an embodiment, the concentration of the metal rMI in the guide pattern 400 may be lower than the concentration of the metal of the metal pattern formed by sputtering, CVD, or a solution process. Accordingly, in the step of forming a target pattern to be described later, dewetting of the guide pattern is easily generated, so that a target pattern to be described later may be easily formed.

도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 타겟 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 9 is a view showing a step of forming a target pattern in the method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 9를 참조하면, 상기 가이드 패턴(400)을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 타겟 패턴(500)을 형성할 수 있다(S150). 일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴(500)을 형성하는 단계는, 상기 가이드 패턴(400)을 열처리하는 단계, 및 열처리된 상기 가이드 패턴(400)을 냉각하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 가이드 패턴(400)이 열처리되는 경우, 상기 가이드 패턴(400) 표면의 에너지가 증가될 수 있다. 상기 가이드 패턴(400)의 표면 에너지는, 상기 가이드 패턴(400)을 열처리하는 온도 및 시간에 따라 제어될 수 있다. 상기 가이드 패턴(400)의 표면 에너지가 증가되는 경우, 상기 가이드 패턴(400)은 불안정한 상태를 가질 수 있다. 이 때, 상기 가이드 패턴(400)은 표면 에너지를 감소시켜, 불안정한 상태를 해소시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 가이드 패턴(400)은 표면적이 넓은 닷(dot) 형태로 변형될 수 있다. 즉, 패턴에서 닷으로 변형되는 경우 표면적당 에너지가 감소되어 불안정한 상태가 해소될 수 있다. 이후, 냉각 과정을 거쳐 상기 타겟 패턴(500)이 형성될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 9, a target pattern 500 may be formed on the substrate by dewetting the guide pattern 400 (S150 ). According to an embodiment, forming the target pattern 500 may include heat-treating the guide pattern 400 and cooling the heat-treated guide pattern 400. When the guide pattern 400 is heat treated, energy on the surface of the guide pattern 400 may be increased. The surface energy of the guide pattern 400 may be controlled according to a temperature and time at which the guide pattern 400 is heat treated. When the surface energy of the guide pattern 400 is increased, the guide pattern 400 may have an unstable state. In this case, the guide pattern 400 may reduce surface energy, thereby eliminating an unstable state. To this end, the guide pattern 400 may be transformed into a dot shape with a large surface area. That is, when the pattern is transformed into a dot, the energy per surface area is reduced, and the unstable state may be resolved. Thereafter, the target pattern 500 may be formed through a cooling process.

결과적으로, 상기 타겟 패턴(500)은 복수의 닷(510)들이 서로 이격되어 집합된 것일 수 있다. 또한, 상기 가이드 패턴(400)으로부터 형성된 상기 닷(510)은 상기 금속을 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 닷(510)은, 상기 가이드 패턴(400)이 연장되는 방향과 동일한 방향으로 정렬될 수 있다. As a result, the target pattern 500 may be a set of a plurality of dots 510 spaced apart from each other. In addition, the dot 510 formed from the guide pattern 400 may include the metal. In addition, the plurality of dots 510 may be aligned in the same direction as the direction in which the guide pattern 400 extends.

상술된 바와 같이, 상기 가이트 패턴(400)는 상기 금속(rMI)의 농도가 상대적으로 높은 제1 가이드 영역(410), 및 상기 금속(rMI)의 농도가 상대적으로 낮은 제2 가이드 영역(420)을 포함할 수 있다. 상기 금속(rMI)의 농도가 상대적으로 낮은 상기 제2 가이드 영역(420) 내의 상기 금속(rMI)이 디웨팅 과정에서 상기 금속(rMI)의 농도가 상대적으로 높은 상기 제1 가이드 영역(410)으로 이동할 수 있고, 이에 따라, 서로 이격되어 집합된 상기 복수의 닷(510)들이 용이하게 형성되는 동시에 상기 복수의 닷(510)의 정렬도가 향상될 수 있다.As described above, the guide pattern 400 includes a first guide region 410 having a relatively high concentration of the metal rMI, and a second guide region 420 having a relatively low concentration of the metal rMI. It may include. The metal (rMI) in the second guide region 420 having a relatively low concentration of the metal (rMI) is transferred to the first guide region 410 having a relatively high concentration of the metal (rMI) during the dewetting process. As a result, the plurality of dots 510 separated from each other and aggregated may be easily formed, and the alignment of the plurality of dots 510 may be improved.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법은 상기 기판(100) 상에 상기 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 상기 소스 용액(10)을 제공하는 단계, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)을 열처리하여, 상기 기판(100) 상에 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)된 복수의 상기 베이스 패턴(210), 및 상기 베이스 패턴(210)을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 상기 베이스막(220)을 형성하는 단계, 상기 베이스 패턴(210)에 상기 금속 이온(MI)을 침투시켜, 상기 예비 가이드 패턴(300)을 형성하는 단계, 상기 예비 가이드 패턴(300)이 포함하는 상기 금속 이온(MI)을 환원시켜, 상기 기판(100) 상에 상기 금속 이온이 환원된 상기 금속(rMI)을 포함하는 상기 가이드 패턴(400)을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴(400)을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 상기 타겟 패턴(500)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 형상의 금속 미세패턴 제조방법이 제공될 수 있다. The method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment of the present invention includes the steps of providing the source solution 10 containing the first polymer and the second polymer on the substrate 100, the A plurality of base patterns 210 in which the first polymer is self-assembled on the substrate 100 by heat treatment of the substrate 100 provided with the source solution 10, and the base pattern ( Forming the base layer 220 including the second polymer by covering 210), and forming the preliminary guide pattern 300 by infiltrating the metal ions MI into the base pattern 210 , By reducing the metal ions MI included in the preliminary guide pattern 300 to form the guide pattern 400 including the metal rMI from which the metal ions are reduced on the substrate 100 And forming the target pattern 500 on the substrate by dewetting the guide pattern 400. Accordingly, a method of manufacturing a metal fine pattern of various shapes may be provided.

이상, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법이 설명되었다. 이하, 상기 베이스 패턴에 제1 및 제2 금속 음이온이 침투되는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법이 설명된다. In the above, a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a second embodiment of the present invention in which the first and second metal anions penetrate the base pattern will be described.

도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법을 설명하는 순서도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 예비 가이드 패턴 제조단계를 설명하는 도면이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴 제조단계를 설명하는 도면이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 타겟 패턴 형성 단계를 설명하는 도면이다. 10 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram illustrating a preliminary guide pattern manufacturing step, and FIG. 12 is a diagram illustrating a guide pattern manufacturing step in a method of manufacturing a block copolymer-based metal fine pattern according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 13 and 14 Is a diagram illustrating a step of forming a target pattern in a method of manufacturing a block copolymer-based metal fine pattern according to a second embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 상기 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법은, 기판 상에 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계(S210), 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여 복수의 베이스 패턴, 및 상기 베이스 패턴을 덮는 베이스막을 형성하는 단계(S220), 상기 베이스 패턴에 제1 및 제2 금속 이온을 침투시켜, 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계(S230), 상기 제1 및 제2 금속 이온을 환원시켜, 가이드 패턴을 형성하는 단계(S240), 및 상기 가이드 패턴을 디웨팅시켜, 타겟 패턴을 형성하는 단계(S250)를 포함할 수 있다. 이하, 각 단계에 구체적으로 설명된다. Referring to FIG. 10, in the method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to the second embodiment, the step of providing a source solution including a first polymer and a second polymer on a substrate (S210), the source Heat-treating the substrate provided with a solution to form a plurality of base patterns and a base layer covering the base pattern (S220), forming a preliminary guide pattern by penetrating first and second metal ions into the base pattern (S230), forming a guide pattern by reducing the first and second metal ions (S240), and forming a target pattern by dewetting the guide pattern (S250). Hereinafter, each step will be described in detail.

상기 S210 단계 및 상기 S220 단계는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 상기 S110 단계 및 상기 S120 단계와 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. Steps S210 and S220 may be the same as steps S110 and S120 in the method of manufacturing the block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3. Accordingly, detailed descriptions are omitted.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 베이스 패턴(210)에 제1 금속 이온(MI1) 및 제2 금속 이온(MI2)을 침투시켜, 예비 가이드 패턴(300)을 형성할 수 있다(S230). 일 실시 예에 따르면, 상기 예비 가이드 패턴(300)을 형성하는 단계는, 상기 베이스 패턴(210), 및 상기 베이스막(220)이 형성된 상기 기판(100)을 산(acid)처리하는 단계, 및 산처리된 상기 베이스 패턴(210)에 상기 제1 및 제2 금속 이온(MI1, MI2)을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상술된 단계들 역시, 도 1 및 도 4를 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중, 상기 S130 단계가 포함하는 상기 베이스 패턴(210), 및 상기 베이스막(220)이 형성된 상기 기판(100)을 산(acid)처리하는 단계, 및 산처리된 상기 베이스 패턴(210)에 상기 금속 이온을 제공하는 단계와 같을 수 있다.10 and 11, a preliminary guide pattern 300 may be formed by infiltrating the first metal ions MI 1 and the second metal ions MI 2 into the base pattern 210 (S230 ). ). According to an embodiment, the forming of the preliminary guide pattern 300 may include acid treating the base pattern 210 and the substrate 100 on which the base layer 220 is formed, and It may include providing the first and second metal ions MI 1 and MI 2 to the acid-treated base pattern 210. The above-described steps also include the base pattern 210 included in the step S130 in the method of manufacturing the block copolymer-based metal fine pattern according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 4, and the It may be the same as the step of acid treating the substrate 100 on which the base layer 220 is formed, and providing the metal ions to the acid-treated base pattern 210.

다만, 상기 베이스 패턴(210)에 상기 제1 및 제2 금속 이온(MI1, MI2)이 제공됨에 따라, 상기 예비 가이드 패턴(300)이 포함하는 베이스 구조체는 상기 제1 고분자에 상기 제1 및 제2 금속 이온(MI1, MI2)이 침투된 구조를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 금속 이온(MI1, MI2)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 금속 이온은, 각각, [MCl4]n-(M=Au, Pd, 또는 Pt 중 어느 하나, n>0)의 형태로 제공되는 것을 포함할 수 있다.However, as the first and second metal ions MI 1 and MI 2 are provided to the base pattern 210, the base structure included in the preliminary guide pattern 300 is applied to the first polymer. And it may have a structure in which the second metal ions (MI 1 , MI 2 ) penetrated. According to an embodiment, the first and second metal ions MI 1 and MI 2 may be different from each other. For example, the first and second metal ions may include those provided in the form of [MCl 4 ] n- (M=Au, Pd, or any one of Pt, n>0).

도 10 및 도 12를 참조하면, 상기 예비 가이드 패턴(300)이 포함하는 상기 제1 및 제2 금속 이온(MI1, MI2)을 환원시켜, 상기 기판(100) 상에 가이드 패턴(400)을 형성할 수 있다(S240). 이에 따라, 상기 가이드 패턴(400)은 제1 금속(rMI1) 및 제2 금속(rMI2)을 포함할 수 있다. 상기 가이드 패턴(400)이 형성되는 구체적인 방법은, 도 1 및 도 8을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법 중 상기 S140 단계와 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. 10 and 12, a guide pattern 400 on the substrate 100 by reducing the first and second metal ions MI 1 and MI 2 included in the preliminary guide pattern 300 Can be formed (S240). Accordingly, the guide pattern 400 may include a first metal rMI 1 and a second metal rMI 2 . A specific method of forming the guide pattern 400 may be the same as step S140 in the method of manufacturing the block copolymer-based metal micropattern according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 8. Accordingly, detailed descriptions are omitted.

도 10, 도 13, 및 도 14를 참조하면, 상기 가이드 패턴(400)을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 타겟 패턴(500)을 형성할 수 있다(S250). 일 실시 예에 따르면, 타겟 패턴(500)을 형성하는 단계는, 상기 가이드 패턴(400)을 열처리하는 단계, 및 열처리된 상기 가이드 패턴(400)을 냉각하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 타겟 패턴(500)은 복수의 닷(510)들이 서로 이격되어 집합된 것일 수 있다. 또한, 상기 복수의 닷(510)은, 상기 가이드 패턴(400)이 연장되는 방향과 동일한 방향으로 정렬될 수 있다. 즉, 상기 S250 단계를 통하여 형성된 상기 타겟 패턴(500)은 상기 S150 단계를 통하여 형성된 상기 타겟 패턴(500)과 같을 수 있다. 10, 13, and 14, the guide pattern 400 may be dewetted to form a target pattern 500 on the substrate (S250 ). According to an embodiment, forming the target pattern 500 may include heat-treating the guide pattern 400 and cooling the heat-treated guide pattern 400. The target pattern 500 may be a set of a plurality of dots 510 spaced apart from each other. In addition, the plurality of dots 510 may be aligned in the same direction as the direction in which the guide pattern 400 extends. That is, the target pattern 500 formed through the step S250 may be the same as the target pattern 500 formed through the step S150.

다만, 상기 가이드 패턴(400)이 상기 제1 및 제2 금속(rMI1, rMI2)을 포함함에 따라, 상기 닷(510) 또한 상기 제1 및 제2 금속(M1, M2)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 닷(510)은 상기 제1 금속(M1), 및 상기 제2 금속(M2)이 구분되어 혼재된 상태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 닷(dot)은 제1 금속 영역(510a) 및 제2 금속 영역(510b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속 영역(510a)은 상기 제1 금속(M1)의 비율이 상기 제2 금속(M2)의 비율보다 높은 영역일 수 있다. 반면, 상기 제2 금속 영역(510b)은 상기 제2 금속(M2)의 비율이 상기 제1 금속(M1)의 비율보다 높은 영역일 수 있다. However, as the guide pattern 400 includes the first and second metals rMI 1 and rMI 2 , the dot 510 also includes the first and second metals M 1 and M 2 . can do. Specifically, the dot 510 may be in a state in which the first metal M 1 and the second metal M 2 are separated and mixed. According to an embodiment, the dot may include a first metal region 510a and a second metal region 510b. The first metal region 510a may be a region in which a ratio of the first metal M 1 is higher than a ratio of the second metal M 2 . On the other hand, the second metal region 510b may be a region in which a ratio of the second metal M 2 is higher than that of the first metal M 1 .

본 발명의 제2 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법은 상기 기판 상에 상기 제1 고분자 및 상기 제2 고분자를 포함하는 상기 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)된 복수의 상기 베이스 패턴(210), 및 상기 베이스 패턴(210)을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 상기 베이스막(220)을 형성하는 단계, 상기 베이스 패턴(210)에 상기 제1 및 제2 금속 이온(MI1, MI2)을 침투시켜, 상기 예비 가이드 패턴(300)을 형성하는 단계, 상기 제1 및 제2 금속 이온(MI1, MI2)을 환원시켜, 상기 기판(100) 상에 환원된 제1 및 제2 금속 이온(rMI1, rMI2)을 포함하는 상기 가이드 패턴(400)을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴(400)을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 복수의 닷(dot, 510)들이 서로 이격되어 집합된 상기 타겟 패턴(500)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 형상뿐만 아니라, 다양한 금속을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법이 제공될 수 있다. The method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a second embodiment of the present invention includes providing the source solution including the first polymer and the second polymer on the substrate, and the source solution is provided. The base layer covering the plurality of base patterns 210 in which the first polymer is self-assembled on the substrate by heat treatment, and the base pattern 210 and including the second polymer Forming 220, forming the preliminary guide pattern 300 by infiltrating the first and second metal ions MI 1 and MI 2 into the base pattern 210, the first and To form the guide pattern 400 including the reduced first and second metal ions (rMI 1 , rMI 2 ) on the substrate 100 by reducing the second metal ions (MI 1 , MI 2 ) And forming the target pattern 500 in which a plurality of dots 510 are spaced apart from each other on the substrate by dewetting the guide pattern 400. . Accordingly, a method of manufacturing a metal micropattern including various metals as well as various shapes may be provided.

이상, 본 발명의 실시 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법이 설명되었다. 이하, 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 소스 분말을 이용하는 본 발명의 변형 예에 따른 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법이 설명된다. In the above, a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern according to a modified example of the present invention using a source powder including a first polymer and a second polymer will be described.

기판 상에 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 소스 분말이 제공될 수 있다. 상기 소스 분말은 상기 제1 및 제2 고분자를 포함하는 블록공중합체일 수 있다. 소스 분말이 제공된 상기 기판이 열처리되어 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)된 복수의 베이스 패턴, 및 상기 베이스 패턴을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 베이스막이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 패턴은, 입자(particle) 형태일 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 베이스 패턴은, 라인(line) 형태일 수 있다. A source powder including the first polymer and the second polymer may be provided on the substrate. The source powder may be a block copolymer including the first and second polymers. The substrate provided with the source powder may be heat treated to form a plurality of base patterns in which the first polymer is self-assembled, and a base layer covering the base pattern and including the second polymer. According to an embodiment, the base pattern may be in the form of particles. According to another embodiment, the base pattern may have a line shape.

상기 베이스 패턴이 형성된 이후, 상기 베이스 패턴에 금속 이온을 침투시켜 예비 가이드 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계는, 상기 베이스 패턴, 및 상기 베이스막이 형성된 상기 기판을 산처리하는 단계, 및 산처리된 상기 베이스 패턴에 상기 금속 이온을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 예비 가이드 패턴 형성 단계의 구체적인 설명은, 도 1 및 도 4를 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 예비 가이드 패턴의 형성 단계와 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. After the base pattern is formed, metal ions may penetrate into the base pattern to form a preliminary guide pattern. According to an embodiment, the forming of the preliminary guide pattern includes acid-treating the base pattern and the substrate on which the base film is formed, and providing the metal ions to the acid-treated base pattern. can do. A detailed description of the step of forming the preliminary guide pattern may be the same as the step of forming the preliminary guide pattern according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 4. Accordingly, detailed descriptions are omitted.

상기 예비 가이드 패턴이 포함하는 상기 금속 이온을 환원시켜, 상기 기판 상에 가이드 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 패턴을 형성하는 단계는, 상기 예비 가이드 패턴, 및 상기 베이스막을 O2 플라즈마(plasma)처리하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 가이드 패턴의 형상은, 상기 예비 가이드 패턴과 동일할 수 있다. 상기 가이드 패턴이 형성되는 단계 역시 도 1 및 도 4를 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 가이드 패턴의 형성 단계와 같을 수 있다. A guide pattern may be formed on the substrate by reducing the metal ions included in the preliminary guide pattern. According to an embodiment, the forming of the guide pattern may include treating the preliminary guide pattern and the base layer with O 2 plasma. The shape of the guide pattern may be the same as the preliminary guide pattern. The step of forming the guide pattern may also be the same as the step of forming the guide pattern according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 4.

상기 가이드 패턴은 디웨팅(dewetting)되어, 상기 기판 상에 금속 파우더가 형성될 수 있다. 즉, 상기 가이드 패턴이 디웨팅됨에따라, 금속 파우더로 변형될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 금속 파우더는 입자 형태가 응집된 클러스터(cluster) 형태일 수 있다. 다른 실시 예에 다르면, 상기 금속 파우더는 라인 형태가 응집된 클러스터(cluster) 형태일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 베이스 패턴이 입자 형태인 경우, 상기 금속 파우터는 입자 형태가 응집된 클러스터 형태일 수 있다. 이와 달리, 상기 베이스 패턴이 라인 형태인 경우, 상기 금속 파우더는 라인 형태가 응집된 클러스터 형태일 수 있다.The guide pattern may be dewetted, so that metal powder may be formed on the substrate. That is, as the guide pattern is dewetted, it may be transformed into metal powder. According to an embodiment, the metal powder may be in the form of a cluster in which particles are aggregated. According to another embodiment, the metal powder may have a cluster shape in which a line shape is aggregated. More specifically, when the base pattern has a particle shape, the metal powder may have a cluster shape in which the particle shape is aggregated. In contrast, when the base pattern has a line shape, the metal powder may have a cluster shape in which line shapes are aggregated.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those who have acquired ordinary knowledge in this technical field should understand that many modifications and variations can be made without departing from the scope of the present invention.

10: 소스 용액
100: 기판
210: 베이스 패턴
220: 베이스막
250: 베이스 구조체
300: 예비 가이드 패턴
400: 가이드 패턴
500: 집합 패턴
510: 닷10: source solution
100: substrate
210: base pattern
220: base membrane
250: base structure
300: spare guide pattern
400: guide pattern
500: assembly pattern
510: dot

Claims (13)

기판 상에 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계;
상기 소스 용액이 제공된 상기 기판 전체를 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)된 복수의 베이스 패턴, 및 상기 베이스 패턴을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 베이스막을 형성하는 단계;
상기 베이스 패턴에 금속 이온을 침투시켜, 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계;
상기 예비 가이드 패턴, 및 상기 베이스막이 형성된 상기 기판 전체를 플라즈마 처리하여, 상기 예비 가이드 패턴에 포함된 상기 금속 이온을 환원시켜, 상기 기판 상에 상기 금속 이온이 환원된 금속을 포함하는 가이드 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 가이드 패턴을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 타겟 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
Providing a source solution including a first polymer and a second polymer on a substrate;
Heat treatment of the entire substrate provided with the source solution to form a plurality of base patterns in which the first polymer is self-assembled on the substrate, and a base layer covering the base pattern and including the second polymer Step to do;
Forming a preliminary guide pattern by infiltrating metal ions into the base pattern;
The preliminary guide pattern and the entire substrate on which the base film is formed are plasma-treated to reduce the metal ions included in the preliminary guide pattern, thereby forming a guide pattern including a metal from which the metal ions are reduced. Step to do; And
Dewetting the guide pattern to form a target pattern in which a plurality of dots are spaced apart from each other on the substrate to form an aggregated target pattern.
 제1 항에 있어서,
상기 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계는,
상기 베이스 패턴, 및 상기 베이스막이 형성된 상기 기판을 산(acid)처리하는 단계; 및
산처리된 상기 베이스 패턴에 상기 금속 이온을 제공하는 단계를 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 1,
The step of forming the preliminary guide pattern,
Acid treating the base pattern and the substrate on which the base film is formed; And
A method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern comprising the step of providing the metal ions to the acid-treated base pattern.
 제2 항에 있어서,
상기 예비 가이드 패턴은, 산처리된 상기 베이스 패턴의 적어도 일 부분이 부풀어올라(swelling) 형태가 변형된 복수의 베이스 구조체를 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 2,
The preliminary guide pattern comprises a plurality of base structures in which at least a portion of the acid-treated base pattern is swelled and the shape is modified.
 제1 항에 있어서,
상기 예비 가이드 패턴은 상기 금속 이온의 농도가 서로 다른 제1 및 제2 예비 가이드 영역으로 구분되고,
상기 가이드 패턴은 상기 금속의 농도가 서로 다른 제1 및 제2 가이드 영역으로 구분되는 것을 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 1,
The preliminary guide pattern is divided into first and second preliminary guide regions having different concentrations of the metal ions,
The method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern, wherein the guide pattern is divided into first and second guide regions having different concentrations of the metal.
 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 플라즈마는 O2 플라즈마를 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 1,
The plasma is a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern including O 2 plasma.
 제1 항에 있어서,
상기 베이스막이 플라즈마 처리되는 경우, 상기 예비 가이드 패턴의 상기 제1 고분자, 및 상기 제2 고분자로 형성된 상기 베이스막이 제거되고, 상기 예비 가이드 패턴의 잔존된 상기 금속 이온이 환원되어 상기 가이드 패턴이 형성되는 것을 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 1,
When the base layer is plasma-treated, the first polymer of the preliminary guide pattern and the base layer formed of the second polymer are removed, and the remaining metal ions of the preliminary guide pattern are reduced to form the guide pattern. Method for producing a block copolymer-based metal micropattern comprising that.
 제1 항에 있어서,
상기 금속 이온은, [MCl4]n-(M=Au, Pd, 또는 Pt 중 어느 하나, n>0)의 형태로 제공되는 것을 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 1,
The metal ions, [MCl 4 ] n- (M=Au, Pd, or any one of Pt, n>0) is provided in the form of a block copolymer-based metal micropattern manufacturing method comprising the.
 제1 항에 있어서,
상기 타겟 패턴은, 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 것을 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 1,
The target pattern is a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern comprising a plurality of dots separated from each other and collected.
 제1 항에 있어서,
상기 제1 고분자는 P2VP, 또는 PDMS 중 어느 하나를 포함하고, 상기 제2 고분자는 PS를 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 1,
The first polymer includes any one of P2VP or PDMS, and the second polymer is a method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern including PS.
 기판 상에 제1 고분자 및 제2 고분자를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계;
상기 소스 용액이 제공된 상기 기판 전체를 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 제1 고분자가 자기조립(self-assembly)된 복수의 베이스 패턴, 및 상기 베이스 패턴을 덮고 상기 제2 고분자를 포함하는 베이스막을 형성하는 단계;
상기 베이스 패턴에 제1 및 제2 금속 이온을 침투시켜, 예비 가이드 패턴을 형성하는 단계;
상기 예비 가이드 패턴, 및 상기 베이스막이 형성된 상기 기판 전체를 플라즈마 처리하여, 상기 제1 및 제2 금속 이온을 환원시켜, 상기 기판 상에 상기 제1 및 제2 금속 이온이 환원된 제1 및 제2 금속을 포함하되, 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속이 혼재된 가이드 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 가이드 패턴을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 타겟 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
Providing a source solution including a first polymer and a second polymer on a substrate;
Heat treatment of the entire substrate provided with the source solution to form a plurality of base patterns in which the first polymer is self-assembled on the substrate, and a base layer covering the base pattern and including the second polymer Step to do;
Forming a preliminary guide pattern by penetrating first and second metal ions into the base pattern;
The preliminary guide pattern and the entire substrate on which the base film is formed are plasma-treated to reduce the first and second metal ions, and the first and second metal ions are reduced on the substrate. Forming a guide pattern including a metal, wherein the first metal and the second metal are mixed; And
Dewetting the guide pattern to form a target pattern in which a plurality of dots are spaced apart from each other on the substrate to form an aggregated target pattern.
 제11 항에 있어서,
하나의 상기 닷(dot)은, 상기 제1 금속의 비율이 상기 제2 금속의 비율보다 높은 제1 금속 영역, 및 상기 제2 금속의 비율이 상기 제1 금속의 비율보다 높은 제2 금속 영역을 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 11,
One of the dots represents a first metal region in which the ratio of the first metal is higher than that of the second metal, and a second metal region in which the ratio of the second metal is higher than the ratio of the first metal. Method for producing a block copolymer-based metal micropattern comprising.
 제11 항에 있어서,
상기 복수의 닷(dot)은, 상기 가이드 패턴이 연장되는 방향과 동일한 방향으로 정렬되는 것을 포함하는 블록공중합체 기반 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 11,
The method of manufacturing a block copolymer-based metal micropattern, wherein the plurality of dots are aligned in the same direction as the direction in which the guide pattern is extended.
KR1020180160398A 2018-12-12 2018-12-12 Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern KR102203353B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180160398A KR102203353B1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180160398A KR102203353B1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200072341A KR20200072341A (en) 2020-06-22
KR102203353B1 true KR102203353B1 (en) 2021-01-14

Family

ID=71142498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180160398A KR102203353B1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102203353B1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009733B1 (en) * 2007-05-15 2011-01-20 주식회사 엘지화학 Resin Composition Containing Catalyst Precursor for Electroless Plating in Preparing Electro-Magnetic Shielding Layer, Forming Method of Metallic Patten Using the Same and Metallic Pattern Formed Thereby
KR20090087353A (en) 2008-02-12 2009-08-17 포항공과대학교 산학협력단 Fabrication of nanostructure using self-assembled block copolymer
KR101039104B1 (en) * 2008-11-12 2011-06-07 한국원자력연구원 Method for preparing polymer patterns containing metal nanoparticles and metal particle patterns by using ion beam or radioactive ray
KR20120123184A (en) * 2011-04-19 2012-11-08 한국과학기술원 Method for manufacturing metal array using block copolymer, metal array manufactured by the same
JP6046974B2 (en) * 2012-09-28 2016-12-21 東京エレクトロン株式会社 Pattern formation method
KR101859024B1 (en) * 2016-11-07 2018-05-18 한국과학기술원 Multiple metals nanopattern, and method for preparing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200072341A (en) 2020-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nunns et al. Inorganic block copolymer lithography
Bazaka et al. Oxygen plasmas: a sharp chisel and handy trowel for nanofabrication
Lopes Nonequilibrium self-assembly of metals on diblock copolymer templates
US20070289943A1 (en) Block copolymer mask for defining nanometer-scale structures
TWI572492B (en) Multilayered material
DE112012004791B4 (en) Forming patterned graphene layers
KR102059130B1 (en) Nanostructure, optical device including nanostructure and methods of manufacturing the same
JP2004500226A (en) Nanostructure
KR20140074427A (en) Method of manufacturing nano structure and method of forming a pattern using it
WO2011118878A1 (en) Block copolymer for preparing nanowire, and preparation method thereof
US11226555B2 (en) Preparing patterned neutral layers and structures prepared using the same
KR102203353B1 (en) Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern
WO2012144728A2 (en) Method for manufacturing a nanoparticle array the size of which is adjustable, nanoparticle array manufactured thereby, and uses thereof
KR102244053B1 (en) Low-temperature spin-coating process method and apparatus for patterning a film under micrometer
KR20120123184A (en) Method for manufacturing metal array using block copolymer, metal array manufactured by the same
Heness Metal–polymer nanocomposites
KR102172214B1 (en) Fabricating method of metal nano-pattern
US20200102644A1 (en) Method of preparing multicomponent nanopattern
KR20150068508A (en) Method of fabricating metal-carbon composite particle
Kim et al. Air–Water Interfacial Directed Self‐Assembly of Block Copolymer Nanostrand Array
KR102020714B1 (en) Manufacturing method of nano structure catalyst using gas cluster ion beam
KR101830476B1 (en) Method of Forming Regular Array of Metal Nanoparticles
KR101989414B1 (en) Metal nanowires in micropatterns using block copolymers and preparing method thereof
WO2008122133A1 (en) Method for producing a workpiece surface and workpiece with predefinable hydrophilic wetting characteristics for said surface
KR101554067B1 (en) Method for controlling block copolymer self-assembly using immersion annealing and the nanostructures obtained by the method

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant