KR102265169B1 - Hybrid film and fabricating method of the same - Google Patents
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Abstract
하이브리드 박막의 제조 방법이 제공된다. 상기 하이브리드 박막의 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에, 금속을 포함하는 제1 전구체, 및 벤젠 고리를 포함하는 제2 전구체를 제공하여, 금속 유기물 박막을 형성하는 단계, 및 상기 금속 유기물 박막에 전자빔(electron beam)을 제공하여, 상기 금속 유기물 박막의 적어도 일 영역이, 베이스(base) 박막으로 변환된 하이브리드 박막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. A method for manufacturing a hybrid thin film is provided. The method for manufacturing the hybrid thin film includes preparing a substrate, providing a first precursor including a metal, and a second precursor including a benzene ring on the substrate to form a metal organic thin film, and The method may include providing an electron beam to the metal-organic thin film to form a hybrid thin film in which at least one region of the metal-organic thin film is converted into a base thin film.
Description
본 발명은 하이브리드 박막 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 기판 상에 서로 다른 전구체들을 반응시켜 박막을 형성한 후, 이를 전자빔 처리하는 하이브리드 박막 및 그 제조 방법에 관련된 것이다. The present invention relates to a hybrid thin film and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a hybrid thin film in which different precursors are reacted on a substrate to form a thin film and then subjected to electron beam treatment, and a manufacturing method thereof.
현재 태양전지, 반도체 시장에서 무기소재 및 유기소재를 사용하여 전자제품에 응용해왔다. 하지만 기계적 내구성, 생산 비용 저하의 측면에서 유기소재가 선호되고 있으며 다양한 밴드구조와 전기적 특성을 가지는 유기박막이 개발되어왔다. 하지만 유기 박막은 대기에 노출되었을 때 시간이 지남에 따라 특성이 변화하고 기존 용액공정으로 복잡한 구조에 균일한 박막 증착이 불가능하여 박막 특성이 변화하지 않는 소재 개발과 표면증착을 활용한 정확한 두께 조절과 균일한 박막 증착 공정이 필요하다. In the current solar cell and semiconductor market, inorganic and organic materials have been applied to electronic products. However, organic materials are preferred in terms of mechanical durability and production cost reduction, and organic thin films with various band structures and electrical characteristics have been developed. However, the characteristics of organic thin films change over time when exposed to the atmosphere, and uniform thin film deposition on complex structures is impossible with the existing solution process. A uniform thin film deposition process is required.
한편, 기존의 n-type 소재만으로는 복잡한 회로나 다양한 응용으로의 개발이 제한적이었지만 p-type 소재를 이용할 경우 이러한 문제점들을 해결 할 수 있다. 무기 소재는 기계적인 스트레스에 약하기 때문에 향후 유연 소재 개발에 사용 되기는 힘든 단점이 있다. 유기 소재는 외기에 노출되어있을 때 박막 특성이 변하기 때문에 추가의 박막 봉지가 필요하여 공정 비용을 상승시킨다. 또한 기존 박막 증착 공정 방법은 용액 공정을 많이 이용하기 때문에 conformal한 유기 박막 증착이 어려운 문제가 있다. 또한 구조변화를 위한 후처리 방법은 주로 고온의 열처리를 이용하여 이끌어내는데 이때 온도를 상승시키고 하락시키는데 시간이 소요된다. 게다가 고온의 열처리를 이용하면 기판전체에 열이 가해져, 선행공정을 할 수 없고 열처리하는 층이 대부분 첫 공정으로 오는 순서의 제약이 있다. 이에 따라, 상술된 문제점들을 해결할 수 있는 기술에 대한 다양한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. On the other hand, the development of complex circuits and various applications was limited only with the existing n-type material, but these problems can be solved by using the p-type material. Since inorganic materials are weak against mechanical stress, it is difficult to use them in the future development of flexible materials. Since the properties of the thin film change when the organic material is exposed to the outside air, an additional thin film encapsulation is required, which increases the process cost. In addition, there is a problem in that conformal organic thin film deposition is difficult because the existing thin film deposition process uses a lot of solution process. In addition, the post-treatment method for structural change mainly uses high-temperature heat treatment, which takes time to raise and lower the temperature. In addition, if a high-temperature heat treatment is used, heat is applied to the entire substrate, so the preceding process cannot be performed, and there is a restriction in the order in which most of the heat-treated layers come to the first process. Accordingly, various studies on technologies capable of solving the above-described problems are continuously being conducted.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 공정 시간이 단축되고 공정이 간소화된 하이브리드 박막의 제조 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a hybrid thin film in which the process time is shortened and the process is simplified.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 박막에 가해지는 데미지가 최소화되는 하이브리드 박막의 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a hybrid thin film in which damage applied to the thin film is minimized.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 금속 유기물 박막을 선택적으로 후처리 가능한, 하이브리드 박막의 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a hybrid thin film capable of selectively post-processing a metal-organic thin film.
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.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 하이브리드 박막의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above-described technical problems, the present invention provides a method for manufacturing a hybrid thin film.
일 실시 예에 따르면, 상기 하이브리드 박막의 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에, 금속을 포함하는 제1 전구체, 및 벤젠 고리를 포함하는 제2 전구체를 제공하여, 금속 유기물 박막을 형성하는 단계, 및 상기 금속 유기물 박막에 전자빔(electron beam)을 제공하여, 상기 금속 유기물 박막의 적어도 일 영역이, 베이스(base) 박막으로 변환된 하이브리드 박막을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 베이스 박막은, 상기 금속 유기물 박막 내의 상기 금속의 함유량은 감소된 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method for manufacturing the hybrid thin film includes preparing a substrate, providing a first precursor including a metal, and a second precursor including a benzene ring on the substrate to form a metal organic thin film forming, and providing an electron beam to the metal-organic thin film to form a hybrid thin film in which at least one region of the metal-organic thin film is converted into a base thin film, wherein the base thin film Silver, the content of the metal in the metal-organic thin film may include a reduced content.
일 실시 예에 따르면, 상기 금속 유기물 박막은, 상기 기판과 인접한 하부 영역 및 상기 하부 영역과 대향하는 상부 영역을 포함하되, 상기 하이브리드 박막 형성 단계에서, 상기 하부 영역 외 상기 상부 영역만 선택적으로 상기 베이스 박막으로 변환되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the metal-organic thin film includes a lower region adjacent to the substrate and an upper region facing the lower region, and in the hybrid thin film forming step, only the upper region other than the lower region is selectively selected as the base It may include converting into a thin film.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 박막 내의 반응기의 양은, 상기 금속 유기물 박막 내의 반응기의 양보다 적은 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the amount of the reactor in the base thin film may include less than the amount of the reactor in the metal-organic thin film.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 박막은, 상기 금속 유기물 박막이 그래피틱 탄소화(graphitic carbon)된 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the base thin film may include a material in which the metal organic thin film is graphitic carbonized.
일 실시 예에 따르면, 전자빔이 제공되기 전 상태의 상기 금속 유기물 박막의 두께는, 상기 하이브리드 박막의 두께보다 두꺼운 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the thickness of the metal-organic thin film before the electron beam is provided may include a thickness greater than that of the hybrid thin film.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 박막의 전기 전도도는, 상기 금속 유기물 박막의 전기 전도도 보다 높은 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the electrical conductivity of the base thin film may include higher than the electrical conductivity of the metal organic material thin film.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 박막은 p-type 특성을 나타내는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the base thin film may include one exhibiting a p-type characteristic.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 전구체는, HQ(Hydroquinone) 또는 4-mercaptophenol 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the second precursor may include any one of HQ (Hydroquinone) or 4-mercaptophenol.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 하이브리드 박막을 제공한다. In order to solve the above-described technical problems, the present invention provides a hybrid thin film.
일 실시 예에 따르면, 상기 하이브리드 박막은 기판, 및 상기 기판 상에 배치되는 하이브리드 박막을 포함하되, 상기 하이브리드 박막은, 금속 유기물 박막, 및 상기 금속 유기물 박막의 적어도 일 영역이 전자빔에 의하여 변환된 베이스 박막을 포함하고, 상기 베이스 박막은, 상기 금속 유기물 박막과 비교하여 상기 금속의 함유량이 낮은 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the hybrid thin film includes a substrate and a hybrid thin film disposed on the substrate, wherein the hybrid thin film includes a base in which at least one region of the metal organic thin film and the metal organic thin film is converted by an electron beam. A thin film may be included, and the base thin film may include a metal having a lower content than that of the metal organic thin film.
일 실시 예에 따르면, 상기 금속은, 인듐(In), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 또는 갈륨(Ga) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the metal may include any one of indium (In), aluminum (Al), zinc (Zn), titanium (Ti), tin (Sn), and gallium (Ga).
본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 박막의 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에, 금속을 포함하는 제1 전구체, 및 벤젠 고리를 포함하는 제2 전구체를 제공하여, 금속 유기물 박막을 형성하는 단계, 및 상기 금속 유기물 박막에 전자빔을 제공하여, 상기 금속 유기물 박막의 적어도 일 영역이, 베이스 박막으로 변환된 하이브리드 박막을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 베이스 박막은 상기 금속 유기물 박막 내의 상기 금속의 함유량은 감소된 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 공정 시간이 단축되고 공정 과정이 간소화되며, 박막에 가해지는 데미지가 최소화된 하이브리드 박막의 제조 방법이 제공될 수 있다. The method for manufacturing a hybrid thin film according to an embodiment of the present invention includes preparing a substrate, providing a first precursor including a metal, and a second precursor including a benzene ring on the substrate, thereby forming a metal organic thin film forming, and providing an electron beam to the metal-organic thin film to form a hybrid thin film in which at least one region of the metal-organic thin film is converted into a base thin film, wherein the base thin film is The metal content may include reduced ones. Accordingly, a method for manufacturing a hybrid thin film in which a process time is shortened, a process process is simplified, and damage applied to the thin film is minimized can be provided.
또한, 상술된 바와 같이, 금속 유기물 박막의 후처리 방법으로서, 전자빔이 사용됨에 따라, 금속 유기물 박막에 선택적으로 에너지가 인가될 수 있다. 결과적으로, 기판 및 박막에 전체적으로 에너지를 가하던 기존의 금속 유기물 박막 후처리 공정과 비교하여, 공정 순서의 제약이 해소되는 장점이 있다. In addition, as described above, as an electron beam is used as a post-processing method of the metal-organic thin film, energy may be selectively applied to the metal-organic thin film. As a result, there is an advantage in that the limitation of the process sequence is eliminated as compared to the existing metal-organic thin film post-treatment process in which energy is applied to the entire substrate and the thin film.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 박막의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 박막의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미세패턴의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, 인가되는 전자빔의 특성 변화에 따라, Indicone 박막의 두께 및 굴절률 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, 인가되는 전자빔의 특성 변화에 따라, Indicone 박막의 구조 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, 인가되는 전자빔의 특성 변화에 따라, Indicone 박막의 전기적 특성 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10 내지 도 12는 도 6을 참조하여 설명된 타겟 패턴의 특성을 나타내는 사진 및 그래프이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a hybrid thin film according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a manufacturing process of a hybrid thin film according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are views illustrating a method of manufacturing a fine pattern according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing changes in thickness and refractive index of an indicone thin film according to a change in characteristics of an applied electron beam during a manufacturing process of a base thin film according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a change in the structure of an indicone thin film according to a change in characteristics of an applied electron beam during a manufacturing process of a base thin film according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing changes in electrical characteristics of an indicone thin film according to a change in characteristics of an applied electron beam during a manufacturing process of a base thin film according to an embodiment of the present invention.
10 to 12 are photographs and graphs illustrating characteristics of the target pattern described with reference to FIG. 6 .
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, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit 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 this specification, when a component is referred to as being on another component, it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. 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. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 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.In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, third, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes a complementary embodiment thereof. 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. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.In the specification, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, element, or a combination thereof described in the specification is present, and one or more other features, numbers, steps, configuration It should not be construed as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof. Also, in the present specification, the term “connection” is used to include both indirectly connecting a plurality of components and directly connecting a plurality of components.
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.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 박막의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 박막의 제조 공정을 나타내는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a hybrid thin film according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of a hybrid thin film according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(100)이 준비된다(S100). 상기 기판(100)은 실리콘 반도체 기판, 화합물 반도체 기판, 유리 기판, 또는 플라스틱 기판 중 어느 하나일 수 있다. 1 and 2, the
상기 기판(100) 상에 제1 전구체가 제공될 수 있다. 이후, 상기 제1 전구체가 제공된 상기 기판(100) 상에 제2 전구체가 제공될 수 있다. 상기 제1 전구체 및 상기 제2 전구체는 서로 반응하여 금속 유기물 박막(200)을 형성할 수 있다(S200). A first precursor may be provided on the
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 전구체는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속은 인듐(In), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 및 갈륨(Ga) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속이 인듐(In)을 포함하는 경우, 상기 제1 전구체는 INCA-1(Bis(trimethysily)amidodiethyl Indium)을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 금속이 알루미늄(Al)을 포함하는 경우, 상기 제1 전구체는 TMA(Trimethyl Aluminum)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first precursor may include a metal. For example, the metal may include any one of indium (In), aluminum (Al), zinc (Zn), titanium (Ti), tin (Sn), and gallium (Ga). For example, when the metal includes indium (In), the first precursor may include INCA-1 (Bis(trimethysily)amidodiethyl Indium). As another example, when the metal includes aluminum (Al), the first precursor may include trimethyl aluminum (TMA).
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 전구체는 벤젠 고리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전구체는, HQ(Hydroquinone) 또는 4-mercaptophenol 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the second precursor may include a benzene ring. For example, the second precursor may include either HQ (Hydroquinone) or 4-mercaptophenol.
이에 따라, 상기 제1 전구체 및 상기 제2 전구체가 반응된 상기 금속 유기물 박막(200)은, 금속 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속이 인듐(In)을 포함하는 경우, 상기 금속 유기물 박막은, 인듐 알콕사이드(Indium alkoxide, Indicone)을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 금속이 알루미늄(Al)을 포함하는 경우, 상기 금속 유기물 박막은, 알루미늄 알콕사이드(Aluminum alkoxide, Alucone)을 포함할 수 있다. Accordingly, the metal organic material
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 전구체가 제공된 이후, 및 상기 제2 전구체가 제공된 이후, 상기 제1 전구체가 제공된 상기 기판(100) 및 상기 제2 전구체가 제공된 상기 기판(100) 상에 불활성 기체가 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 불활성 기체는 질소(N2) 가스 일 수 있다. According to an embodiment, after the first precursor is provided and after the second precursor is provided, an inert gas is placed on the
즉, 상기 금속 유기물 박막(200)을 형성하는 단계는, 상기 기판(100) 상에 상기 제1 전구체를 제공하는 단계, 퍼지(purge) 단계, 상기 기판(100) 상에 상기 제2 전구체를 제공하는 단계, 및 퍼지(purge) 단계를 포함할 수 있다. That is, the forming of the metal organic material
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 전구체를 제공하는 단계, 상기 퍼지(purge) 단계, 상기 제2 전구체를 제공는 단계, 및 상기 퍼지(purge) 단계는 하나의 유닛 공정(unit process)으로 정의될 수 있다. 상기 유닛 공정은 복수회 반복될 수 있다. 이에 따라, 상기 금속 유기물 박막(200)의 두께는 제어될 수 있다. According to an embodiment, the step of providing the first precursor, the purge step, the step of providing the second precursor, and the purge step may be defined as one unit process. have. The unit process may be repeated a plurality of times. Accordingly, the thickness of the metal-organic
일 실시 예에 따르면, 상기 금속 유기물 박막(200)은 하부 영역(200a), 및 상부 영역(200b)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 하부 영역(200a)은, 상기 금속 유기물 박막(200) 내에서, 상기 기판(100)과 인접하는 영역일 수 있다. 반면, 상기 상부 영역(200b)은, 상기 하부 영역(200a)과 대향하는 영역일 수 있다. According to an embodiment, the metal-organic
계속해서, 상기 금속 유기물 박막(200)에 전자빔(electron beam)이 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 금속 유기물 박막(200)의 적어도 일 영역은, 베이스(base) 박막(310)으로 변환될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 금속 유기물 박막(200)에 전자빔이 제공되는 경우, 상기 금속 유기물 박막(200)의 상기 상부 영역(200b)은, 상기 베이스 박막(210)으로 변환될 수 있다. 반면, 상기 금속 유기물 박막(200)의 상기 하부 영역(200a)은, 상기 금속 유기물 박막(200)으로 잔존될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 박막(310) 및 상기 금속 유기물 박막(200)이 혼합된 하이브리드 박막(300)이 형성될 수 있다(S300). 상술된 바와 달리, 다른 실시 예에 따르면, 상기 금속 유기물 박막(200)에 전자빔이 제공되는 경우, 상기 하부 영역(200a) 및 상기 상부 영역(200b)이 모두, 상기 베이스 박막(310)으로 변환될 수 있다. 즉, 상기 금속 유기물 박막(200)이 상기 베이스 박막(310)으로 변환되는 영역은, 제한되지 않는다. Subsequently, an electron beam may be provided to the metal-organic
일 실시 예에 따르면, 상기 금속 유기물 박막(200)에 전자빔이 제공되는 경우, 상기 금속 유기물 박막(200) 내의 상기 금속의 함유량이 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 박막(310) 내의 상기 금속의 함유량은, 상기 금속 유기물 박막(200) 내의 상기 금속의 함유량 보다 작을 수 있다. According to an embodiment, when an electron beam is provided to the metal-organic
또한, 상기 금속 유기물 박막(200)에 전자빔이 제공되는 경우, 상기 금속 유기물 박막(200) 내의 반응기들이 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 박막(310) 내의 반응기의 양은, 상기 금속 유기물 박막(200) 내의 반응기의 양보다 적을 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 유기물 박막(200)이 포함하는 -OH기들이 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 박막(310) 내의 탄소 결합 중 C-OH 결합의 비율은, 상기 금속 유기물 박막(200) 내의 탄소 결합 중 C-OH 결합의 비율 보다 작을 수 있다. In addition, when an electron beam is provided to the metal-organic
또한, 상기 금속 유기물 박막(200)에 전자빔이 제공되는 경우, 벤젠 고리에 있던 탄소들이 서로 강하게 결합되어, graphite domain을 형성할 수 있다. 즉, 상기 베이스 박막(310)은, 상기 금속 유기물 박막(200)이 전자빔에 의해 그래피틱 탄소화(graphitic carbon)된 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 박막(310) 내의 탄소 결합 중 C=C sp2 결합의 비율은, 상기 금속 유기물 박막(200) 내의 탄소 결합 중 C=C sp2 결합의 비율보다 클 수 있다. In addition, when an electron beam is provided to the metal organic material
결과적으로, 상기 베이스 박막(310)은, 안티-그로스(anti-growth) 특성을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 베이스 박막(310)은, 다른 물질들과의 결합력이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 박막(310) 상에는, 물질의 성장이 억제되어, 물질막의 증착이 억제될 수 있다. As a result, the base
뿐만 아니라, 상기 금속 유기물 박막(200)에 전자빔이 제공되는 경우, 상기 금속 유기물 박막(200)의 물리적화학적 특성이 변화될 수 있다. 즉, 상기 베이스 박막(310)과 상기 금속 유기물 박막(200)은, 물리적화학적 특성이 서로 다를 수 있다. In addition, when an electron beam is provided to the metal-organic
구체적으로, 전자빔이 제공되는 경우, 상기 금속 유기물 박막(200)의 두께가 감소될 수 있다. 즉, 전자빔이 제공되기 전 상태의 상기 금속 유기물 박막(200)의 두께(t1)는, 상기 하이브리드 박막(300)의 두께(t2) 보다 두꺼울 수 있다. Specifically, when the electron beam is provided, the thickness of the metal-organic
또한, 전자빔이 제공되는 경우, 상기 금속 유기물 박막(200)의 전기 전도도는 증가하고, 전기 저항도는 감소될 수 있다. 즉, 상기 베이스 박막(310)의 전기 전도도는, 상기 금속 유기물 박막(200)의 전기 전도도 보다 높을 수 있다. 반면, 상기 베이스 박막(310)의 전기 저항도는, 상기 금속 유기물 박막(200)의 전기 저항도 보다 낮을 수 있다. In addition, when the electron beam is provided, the electrical conductivity of the metal-organic
결과적으로, 상기 금속 유기물 박막(200)의 물리적화학적 특성이 변화됨에 따라, 상기 베이스 박막(310)은 p-type 특성을 나타낼 수 있다. As a result, as the physical and chemical properties of the metal-organic
상술된 바와 같이, 상기 금속 유기물 박막(200)의 상부 영역이 선택적으로 변환된 상기 하이브리드 박막(300)의 경우, 유기 박막 봉지 구조에 용이하게 적용될 수 있다. 구체적으로, 유기 박막 구조의 표면을 상기 베이스 박막(310)으로 선택적으로 변환시킴으로써, 박막 봉지 효율이 향상될 수 있다. As described above, the hybrid
또한, 절연특성을 갖는 유기 박막 표면을 상기 베이스 박막(310)으로 선택적으로 변환시킴으로써, 표면에서 도체 특성(conducting) 또는 반도체 특성(semiconducting)을 갖는 2DEG(dimensional electron gas) 소자에 용이하게 적용될 수 있다. In addition, by selectively converting the surface of the organic thin film having insulating properties into the base
본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 박막의 제조 방법은, 상기 기판(100)을 준비하는 단계, 상기 기판(100) 상에, 상기 금속을 포함하는 상기 제1 전구체, 및 상기 벤젠 고리를 포함하는 상기 제2 전구체를 제공하여, 상기 금속 유기물 박막(200)을 형성하는 단계, 및 상기 금속 유기물 박막(200)에 전자빔을 제공하여, 상기 금속 유기물 박막(200)의 적어도 일 영역이, 상기 베이스 박막(310)으로 변환된 하이브리드 박막을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 베이스 박막(310)은 상기 금속 유기물 박막(200) 내의 상기 금속의 함유량은 감소된 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 공정 시간이 단축되고 공정 과정이 간소화되며, 박막에 가해지는 데미지가 최소화된 하이브리드 박막의 제조 방법이 제공될 수 있다. The method of manufacturing a hybrid thin film according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing the
또한, 상술된 바와 같이, 금속 유기물 박막의 후처리 방법으로서, 전자빔이 사용됨에 따라, 금속 유기물 박막에 선택적으로 에너지가 인가될 수 있다. 결과적으로, 기판 및 박막에 전체적으로 에너지를 가하는 경우와 비교하여, 공정 순서의 제약이 해소되는 장점이 있다. 구체적으로, 기판 및 박막에 전체적으로 에너지가 인가되는 경우, 인가되는 에너지로부터 기판 상의 다른 구조체들까지 영향이 미치게 되므로, 에너지 인가 공정(예를 들어, 열처리 공정)이 첫 공정으로 배치되는 공정 순서의 제약이 발생될 수 있다. 하지만, 기판 및 박막 중, 박막에 선택적으로 에너지가 인가되는 경우, 인가되는 에너지로부터 기판 상의 다른 구조체들이 보호될 수 있으므로, 에너지 인가 공정의 순서 제약이 해소될 수 있다. In addition, as described above, as an electron beam is used as a post-processing method of the metal-organic thin film, energy may be selectively applied to the metal-organic thin film. As a result, as compared to the case where energy is applied to the substrate and the thin film as a whole, there is an advantage that the restriction of the process sequence is eliminated. Specifically, when energy is applied to the substrate and the thin film as a whole, from the applied energy to other structures on the substrate, the energy application process (eg, a heat treatment process) is arranged as the first process. This can happen. However, when energy is selectively applied to the thin film among the substrate and the thin film, other structures on the substrate may be protected from the applied energy, so that the order restriction of the energy application process may be resolved.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 박막의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 상기 베이스 박막의 안티-그로스(anti-growth) 특성을 이용한, 본 발명의 실시 예에 다른 미세패턴의 제조 방법이 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명된다. Above, a method for manufacturing a hybrid thin film according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing a fine pattern according to an embodiment of the present invention using the anti-growth characteristic of the base thin film will be described with reference to FIGS. 3 to 6 .
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미세패턴의 제조 방법을 나타내는 도면이다. 3 to 6 are views illustrating a method of manufacturing a fine pattern according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 기판(100) 상에 금속 유기물 박막(200)이 형성될 수 있다. 이후, 금속 유기물 박막(200) 상에 전자빔(electron beam)이 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 금속 유기물 박막(200)은, 베이스 박막(310)으로 변화될 수 있다. 상기 베이스 박막(310)은, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 하이브리드 박막이 포함하는 베이스 박막과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. Referring to FIG. 3 , the metal organic material
도 4를 참조하면, 상기 베이스 박막(310) 상에 유기물 박막(400)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 유기물 박막(400)은 포토레지스트(Photo Resist) 박막일 수 있다. 이후, 상기 유기물 박막(400) 상에 마스크(미도시)가 제공된 후, 노광 공정이 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 유기물 박막(400)이 식각되어, 유기물 패턴(400P)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4 , an organic
도 5를 참조하면, 상기 유기물 패턴(400P)을 이용하여, 상기 베이스 박막(310)이 식각될 수 있다. 이에 따라, 베이스 패턴(310P)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 박막(310)은, Reactive Ion Etching 방법으로 식각될 수 있다. 상기 베이스 패턴(310P)이 형성된 이후, 상기 유기물 패턴(400P)은 제거될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the base
도 6을 참조하면, 상기 기판(100) 및 상기 베이스 패턴(310P) 상에 타겟 물질(미도시)이 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 물질은 금속을 포함할 수 있다. 상기 타겟 물질이 제공된 경우, 인접한 상기 베이스 패턴(310P) 사이 및 상기 기판(100)의 상부면에 타겟 패턴(500P)이 선택적으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 타겟 패턴(500P)은, 상기 베이스 패턴(310P)의 상부면에 형성되지 않고, 인접한 상기 베이스 패턴(310P)의 사이 및 상기 기판(100)의 상부면에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6 , a target material (not shown) may be provided on the
구체적으로, 상술된 바와 같이, 상기 베이스 패턴(310P)은 안티-그로스(anti-growth) 특성을 가짐에 따라, 상기 타겟 물질은 상기 베이스 패턴(310P) 상에 증착 되지 않을 수 있다. 하지만, 서로 인접한 상기 베이스 패턴(310P) 사이에는 빈 공간이 형성되어 있음에 따라, 상기 타겟 물질은 빈 공간을 채울 수 있다. 그 결과, 서로 인접한 상기 베이스 패턴(310P) 사이에, 상기 타겟 물질이 적층되어, 상기 타겟 패턴(500P)이 형성될 수 있다. 상기 타겟 물질이 금속을 포함하는 경우, 상기 타겟 패턴(500P) 또한 금속을 포함할 수 있다. Specifically, as described above, since the
상기 타겟 패턴(500P)이 형성된 이후, 상기 베이스 패턴(310P)이 선택적으로 제거될 수 있다. 즉, 상기 베이스 패턴(310P) 및 상기 타겟 패턴(500P)이 혼재된 상태에서, 상기 베이스 패턴(310P)은 제거되고, 상기 타겟 패턴(500P)은 잔존될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, Reactive Ion Etching 방법을 이용하여, 상기 베이스 패턴(310P)이 선택적으로 제거될 수 있다. After the
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 박막의 제조 방법, 및 미세 패턴의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 상기 실시 예에 따른 하이브리드 박막이 포함하는 베이스 박막의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다. As described above, a method for manufacturing a hybrid thin film and a method for manufacturing a fine pattern according to an embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristic evaluation results of the base thin film included in the hybrid thin film according to the embodiment will be described.
실시 예에 따른 베이스 박막 제조Base thin film manufacturing according to the embodiment
기판이 준비된다. 상기 기판 상에 INCA-1(Bis(trimethysily)amidodiethyl Indium) 및 HQ(Hydroquinone)을 반응시켜, 100nm 두께의 Indicone(Indium alkoxide) 예비 박막을 제조하였다. 이후, Indicone 박막에 전자빔(electron beam)을 제공하여, 상기 실시 예에 따른 베이스 박막을 제조하였다. The substrate is prepared. INCA-1 (Bis(trimethysily)amidodiethyl Indium) and HQ (Hydroquinone) were reacted on the substrate to prepare a 100 nm thick Indicone (Indium alkoxide) preliminary thin film. Then, by providing an electron beam to the indicone thin film, the base thin film according to the above embodiment was manufactured.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, 인가되는 전자빔의 특성 변화에 따라, Indicone 박막의 두께 및 굴절률 변화를 나타내는 그래프이다. 7 is a graph showing changes in thickness and refractive index of an indicone thin film according to a change in characteristics of an applied electron beam during a manufacturing process of a base thin film according to an embodiment of the present invention.
도 7의 (a)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, Indicone 박막에 인가되는 전자빔의 전압(Electron Beam Voltage)을 변화시키고, 이에 따른 Indicone 박막의 두께 변화(Thickness change, %) 및 굴절률(Refractive Index)을 측정하여 나타내었다. Referring to Figure 7 (a), during the manufacturing process of the base thin film according to the embodiment, the voltage of the electron beam applied to the indicone thin film (Electron Beam Voltage) is changed, and the thickness change of the indicone thin film accordingly (Thickness change, %) and refractive index (Refractive Index) were measured and expressed.
도 7의 (a)에서 확인할 수 있듯이, Indicone 박막에 인가되는 전자빔의 전압이 증가함에 따라, Indicone 박막의 두께가 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 2k의 전압이 인가되는 경우, 두께가 현저하게 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, Indicone 박막에 인가되는 전자빔의 전압이 증가함에 따라, 굴절률이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in (a) of Figure 7, as the voltage of the electron beam applied to the indicone thin film increased, it was confirmed that the thickness of the indicone thin film was decreased. In particular, when a voltage of 2k was applied, it was confirmed that the thickness was significantly reduced. In addition, as the voltage of the electron beam applied to the indicone thin film increased, it was confirmed that the refractive index increased.
도 7의 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, Indicone 박막이 전자빔에 노출되는 시간(Exposure time, min)을 변화시키고, 이에 따른 Indicone 박막의 두께 변화(Thickness change, %) 및 굴절률(Refractive Index)을 측정하여 나타내었다. Referring to FIG. 7B , during the manufacturing process of the base thin film according to the embodiment, the indicone thin film is exposed to the electron beam (Exposure time, min) is changed, and thus the thickness of the indicone thin film is changed (Thickness change) , %) and refractive index were measured and expressed.
도 7의 (b)에서 확인할 수 있듯이, Indicone 박막이 전자빔에 노출되는 시간이 증가함에 따라, Indicone 박막의 두께가 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 전자빔이 인가된 직후 5분 내에, 두께가 현저하게 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, Indicone 박막이 전자빔에 노출되는 시간이 증가함에 따라, 굴절률이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in (b) of Figure 7, as the time the indicone thin film is exposed to the electron beam increases, it can be confirmed that the thickness of the indicone thin film is reduced. In particular, it was confirmed that the thickness was significantly reduced within 5 minutes immediately after the electron beam was applied. In addition, it was confirmed that the refractive index increased as the time the indicone thin film was exposed to the electron beam increased.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, 인가되는 전자빔의 특성 변화에 따라, Indicone 박막의 구조 변화를 나타내는 그래프이다. 8 is a graph showing a change in the structure of an indicone thin film according to a change in characteristics of an applied electron beam during a manufacturing process of a base thin film according to an embodiment of the present invention.
도 8의 (a)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, Indicone 박막에 인가되는 전자빔의 세기를 2.0kV 및 3.0kV로 달리하되, 노출되는 시간을 3분으로 유지한 후, 각각의 세기에서 제조된 베이스 박막의 특성을 측정하여 나타내었다. Referring to (a) of FIG. 8 , during the manufacturing process of the base thin film according to the embodiment, the intensity of the electron beam applied to the indicone thin film is varied to 2.0 kV and 3.0 kV, but the exposure time is maintained at 3 minutes. , the properties of the base thin film prepared at each intensity were measured and shown.
도 8의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 인가되는 전자빔의 세기가 증가할수록, 베이스 박막의 Intensity가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 2400~3500 cm-1구간에서 현저한 감소가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 층(layer) 구조가 변하는 것을 알 수 있다. 이는, 전기 전도도의 상승을 야기할 것으로 판단된다. As can be seen in (a) of FIG. 8 , it was confirmed that the intensity of the base thin film decreased as the intensity of the applied electron beam increased. In particular, it was confirmed that a significant decrease occurred in the 2400-3500 cm -1 section. Accordingly, it can be seen that the layer structure is changed. This is judged to cause an increase in electrical conductivity.
도 8의 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, Indicone 박막이 전자빔에 노출되는 시간을 3분, 10분, 및 20분으로 달리하되, 인가되는 전자빔 세기를 3.0kV로 유지한 후, 각각의 노출 시간에서 제조된 베이스 박막의 특성을 측정하여 나타내었다. Referring to (b) of FIG. 8, during the manufacturing process of the base thin film according to the embodiment, the indicone thin film is exposed to the electron beam for 3 minutes, 10 minutes, and 20 minutes, but the applied electron beam intensity is set to 3.0. After maintaining at kV, the properties of the prepared base thin film at each exposure time were measured and shown.
도 8의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 3.0kV의 전자빔 세기에서 10분 이상 동안 노출되는 경우, raman 분석법에서 실질적인 변화가 발생되지 않는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in (b) of FIG. 8 , when exposed for 10 minutes or more at an electron beam intensity of 3.0 kV, it was confirmed that no substantial change occurred in the raman analysis method.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, 인가되는 전자빔의 특성 변화에 따라, Indicone 박막의 전기적 특성 변화를 나타내는 그래프이다. 9 is a graph showing changes in electrical characteristics of an indicone thin film according to a change in characteristics of an applied electron beam during a manufacturing process of a base thin film according to an embodiment of the present invention.
도 9의 (a)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, Indicone 박막에 인가되는 전자빔의 전압(Electron Beam Voltage)을 변화시키고, 이에 따른 Indicone 박막의 면저항(Sheet resistance, kOhm/squre)을 측정하여 나타내었다. 전자빔의 노출 시간은 10분으로 유지하였다. 도 9의 (a)에서 확인할 수 있듯이, Indicone 박막에 인가되는 전자빔의 전압이 증가함에 따라, Indicone 박막의 면저항이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. Referring to Figure 9 (a), during the manufacturing process of the base thin film according to the embodiment, the voltage of the electron beam applied to the indicone thin film (Electron Beam Voltage) is changed, and accordingly the sheet resistance of the indicone thin film (Sheet resistance, kOhm) /squre) was measured and expressed. The exposure time of the electron beam was maintained at 10 minutes. As can be seen from (a) of FIG. 9 , as the voltage of the electron beam applied to the indicone thin film increased, it was confirmed that the sheet resistance of the indicone thin film was decreased.
도 9의 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 베이스 박막의 제조 과정 중, Indicone 박막이 전자빔에 노출되는 시간(Exposure time, min)을 변화시키고, 이에 따른 Indicone 박막의 면저항(Sheet resistance, kOhm/square)을 측정하여 나타내었다. 전자빔의 세기는 3.0kV로 유지하였다. 도 9의 (b)에서 확인할 수 있듯이, Indicone 박막이 전자빔에 노출되는 시간이 증가함에 따라, Indicone 박막의 면저항이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. Referring to Figure 9 (b), during the manufacturing process of the base thin film according to the embodiment, the indicone thin film is exposed to the electron beam time (Exposure time, min) is changed, according to the sheet resistance of the indicone thin film (Sheet resistance, kOhm/square) was measured and expressed. The intensity of the electron beam was maintained at 3.0 kV. As can be seen in FIG. 9(b), it was confirmed that the sheet resistance of the indicone thin film decreased as the time the indicone thin film was exposed to the electron beam increased.
도 10 내지 도 12는 도 6을 참조하여 설명된 타겟 패턴의 특성을 나타내는 사진 및 그래프이다. 10 to 12 are photographs and graphs illustrating characteristics of the target pattern described with reference to FIG. 6 .
도 10 내지 도 12를 참조하면, 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명된 방법으로, 도 6에 도시된 형상의 타겟 패턴을 제조하였다. 이 경우, 기판으로는 실리콘(Si) 기판이 사용되었고, 베이스 패턴으로는 인디콘(Indicone)이 사용되었고, 타겟 패턴으로는 아연 산화물(ZnO)이 사용되었다. 10 to 12 , a target pattern having the shape shown in FIG. 6 was manufactured by the method described with reference to FIGS. 3 to 6 . In this case, a silicon (Si) substrate was used as the substrate, Indicone was used as the base pattern, and zinc oxide (ZnO) was used as the target pattern.
구체적으로, 도 10을 참조하면, 형성된 타겟 패턴의 OM image를 나타내었다. 도 10에서 확인할 수 있듯이, 기판의 중앙에 배치된 ZnO 타겟 패턴의 폭은 500μm이고, ZnO 타겟 패턴 사이의 폭은 250μm인 것을 확인할 수 있었다. Specifically, referring to FIG. 10 , an OM image of the formed target pattern is shown. As can be seen in FIG. 10 , it was confirmed that the width of the ZnO target pattern disposed in the center of the substrate was 500 μm, and the width between the ZnO target patterns was 250 μm.
도 11의 (a)를 참조하면, 베이스 패턴과 타겟 패턴이 혼재된 상태(Before RIE), 및 베이스 패턴이 제거되고 타겟 패턴이 잔존된 상태(After RIE) 각각에 대해 위치(position)에 따른 탄소(Carbon)의 함유량을 측정하여 나타내었다. 도 11의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 베이스 패턴과 타겟 패턴이 혼재된 상태인 경우, 베이스 패턴이 형성된 영역에, 탄소의 함유량이 현저히 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. Referring to (a) of FIG. 11 , carbon according to position for each state in which the base pattern and the target pattern are mixed (Before RIE), and the base pattern is removed and the target pattern remains (After RIE) (Carbon) content was measured and shown. As can be seen in (a) of FIG. 11 , when the base pattern and the target pattern were mixed, it was confirmed that the carbon content was significantly high in the region where the base pattern was formed.
도 11의 (b)를 참조하면, 베이스 패턴과 타겟 패턴이 혼재된 상태(Before RIE), 및 베이스 패턴이 제거되고 타겟 패턴이 잔존된 상태(After RIE) 각각에 대해 위치(position)에 아연(Zinc)의 함유량을 측정하여 나타내었다. 도 11의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 타겟 패턴이 형성된 영역에, 아연의 함유량이 현저히 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. Referring to Figure 11 (b), the base pattern and the target pattern mixed state (Before RIE), and the base pattern is removed and the target pattern remains (After RIE) in the position (position) for each zinc ( Zinc) was measured and shown. As can be seen in (b) of FIG. 11 , it was confirmed that the zinc content was significantly high in the region where the target pattern was formed.
도 12를 참조하면, 베이스 패턴이 제거되고 타겟 패턴이 잔존된 상태(After RIE)에 대해 위치(position)에 따른, 각종 원소들의 함유량을 측정하여 나타내었다. 도 12에서 확인할 수 있듯이, 타겟 패턴이 형성된 영역에서는, 아연(Zn) 및 산소(O)의 함유량이 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 타겟 패턴이 형성되지 않은 영역에서는, 탄소(C)의 함유량이 상대적으로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 12 , the content of various elements according to the position was measured for a state in which the base pattern was removed and the target pattern remained (After RIE). As can be seen in FIG. 12 , it was confirmed that the content of zinc (Zn) and oxygen (O) was high in the region where the target pattern was formed. On the other hand, it was confirmed that the carbon (C) content was relatively high in the region where the target pattern was not formed.
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.As mentioned above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments and should be construed according to the appended claims. In addition, those skilled in the art will understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
100: 기판
200: 금속 유기물 박막
300: 베이스 박막100: substrate
200: metal organic thin film
300: base thin film
Claims (10)
상기 기판 상에, 금속을 포함하는 제1 전구체, 및 벤젠 고리를 포함하는 제2 전구체를 제공하여, 금속 유기물 박막을 형성하는 단계; 및
상기 금속 유기물 박막에 전자빔(electron beam)을 조사하여, 상기 금속 유기물 박막의 적어도 일 영역이, 베이스(base) 박막으로 변환된 하이브리드 박막을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 베이스 박막 내의 상기 금속의 함유량은, 상기 금속 유기물 박막 내의 상기 금속의 함유량 보다 적은 하이브리드 박막의 제조 방법.
preparing a substrate;
forming a metal organic material thin film on the substrate by providing a first precursor including a metal and a second precursor including a benzene ring; and
Comprising the step of irradiating an electron beam (electron beam) to the metal-organic thin film to form a hybrid thin film in which at least one region of the metal-organic thin film is converted into a base thin film,
The content of the metal in the base thin film is less than the content of the metal in the metal organic thin film.
상기 금속 유기물 박막은, 상기 기판과 인접한 하부 영역 및 상기 하부 영역과 대향하는 상부 영역을 포함하되,
상기 하이브리드 박막 형성 단계에서, 상기 하부 영역 외 상기 상부 영역만 선택적으로 상기 베이스 박막으로 변환되는 하이브리드 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The metal-organic thin film includes a lower region adjacent to the substrate and an upper region facing the lower region,
In the hybrid thin film forming step, only the upper region other than the lower region is selectively converted into the base thin film.
상기 베이스 박막 내의 반응기의 양은, 상기 금속 유기물 박막 내의 반응기의 양보다 적은 하이브리드 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The amount of the reactive group in the base thin film is less than the amount of the reactive group in the metal-organic thin film.
상기 베이스 박막은, 상기 금속 유기물 박막이 그래피틱 탄소화(graphitic carbon)된 하이브리드 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The base thin film is a method of manufacturing a hybrid thin film in which the metal organic thin film is graphitic carbonized.
전자빔이 조사되기 전 상태의 상기 금속 유기물 박막의 두께는, 상기 하이브리드 박막의 두께보다 두꺼운 하이브리드 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The thickness of the metal-organic thin film before the electron beam is irradiated is thicker than the thickness of the hybrid thin film.
상기 베이스 박막의 전기 전도도는, 상기 금속 유기물 박막의 전기 전도도 보다 높은 하이브리드 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The electrical conductivity of the base thin film is higher than the electrical conductivity of the metal-organic thin film.
상기 베이스 박막은 p-type 특성을 나타내는 하이브리드 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The base thin film is a method of manufacturing a hybrid thin film exhibiting p-type characteristics.
상기 제2 전구체는, HQ(Hydroquinone) 또는 4-mercaptophenol 중 어느 하나를 포함하는 하이브리드 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The second precursor is a method of manufacturing a hybrid thin film comprising any one of HQ (Hydroquinone) or 4-mercaptophenol.
상기 기판 상에 배치되는 하이브리드 박막을 포함하되,
상기 하이브리드 박막은, 금속 유기물 박막, 및 상기 금속 유기물 박막의 적어도 일 영역이 전자빔에 의하여 변환된 베이스 박막을 포함하고,
상기 베이스 박막 내의 상기 금속의 함유량은, 상기 금속 유기물 박막 내의 상기 금속의 함유량 보다 적은 하이브리드 박막.
Board; and
Including a hybrid thin film disposed on the substrate,
The hybrid thin film includes a metal organic thin film, and a base thin film in which at least one region of the metal organic thin film is converted by an electron beam,
The content of the metal in the base thin film is less than the content of the metal in the metal organic thin film hybrid thin film.
상기 금속은, 인듐(In), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 또는 갈륨(Ga) 중 어느 하나를 포함하는 하이브리드 박막.
10. The method of claim 9,
The metal is a hybrid thin film including any one of indium (In), aluminum (Al), zinc (Zn), titanium (Ti), tin (Sn), or gallium (Ga).
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