KR102282035B1 - 나노 구조체 기판 및 이의 제조방법 - Google Patents

나노 구조체 기판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 나노 구조체의 층별 성장을 유도하고, 넓은 면적에서도 균일한 나노 간극을 가질 수 있는 나노 구조체 기판 및 이의 제조방법을 제공한다. 여기서, 나노 구조체 기판은 베이스 기판, 반응 방지층 그리고 나노 구조체를 포함한다. 반응 방지층은 베이스 기판의 일면에 마련되고 제1금속 소재로 형성된다. 나노 구조체는 반응 방지층의 일면에 서로 이격되어 구비되는 제2금속 소재의 시드층과, 제1금속 소재로 형성되고 시드층의 일면에 시드층과 갈바닉 치환 반응되어 마련되는 복수의 나노 입자를 가진다.

Description

나노 구조체 기판 및 이의 제조방법{SUBSTRATE HAVING NANO STRUCTURE AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 나노 구조체 기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노 구조체의 층별 성장을 유도하고, 넓은 면적에서도 균일한 나노 간극을 가질 수 있는 나노 구조체 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 리소그래피 방식이나 교질화학(Colloidal Chemistry) 기반의 나노 구조체 합성방법, 또는 위의 두 방법을 혼합한 방식을 이용하여 두 개 이상의 금속 원소로 이루어지는 다수의 나노 갭을 가지는 구조체를 합성하고 있다. 그러나, 종래의 나노 갭을 가지는 구조체는 구조적 불안정성 및 균일한 다수의 나노 갭 생성의 곤란함으로 인해 신호 응답의 재현성이 좋지 않은 문제점이 있다.
한편, 나노 구조체에 다른 원소의 작은 나노 구조체를 추가로 쌓아 올리는 방식에는 기술적 제한이 있다. 특히, 금과 은처럼 비슷한 격자 구조를 가지고 있는 원소들 사이에서는 작은 나노 구조체 증착보다는 층별 성장이 주로 유도되기 때문에 기술적 제한이 더욱 크다.
그리고, 나노 구조체 사이의 나노 간극을 균일하게 합성하는 것은 신호의 균일성 및 효율을 극대화 시킴에 있어 매우 중요한데, 종래의 제조기술을 이용하여 넓은 면적에서 균일한 나노 간극을 가지는 복수의 나노 구조체를 합성하기에는 많은 어려움이 있다.
따라서, 나노 구조체의 층별 성장을 유도하고, 넓은 면적에서도 균일한 나노 간극을 가질 수 있는 나노 구조체 제조기술이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0101289호(2013.09.13. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 나노 구조체의 층별 성장을 유도하고, 넓은 면적에서도 균일한 나노 간극을 가질 수 있는 나노 구조체 기판 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 일면에 마련되는 제1금속 소재의 반응 방지층; 그리고 상기 반응 방지층의 일면에 서로 이격되어 구비되는 제2금속 소재의 시드층과, 상기 제1금속 소재로 형성되고 상기 시드층의 일면에 상기 시드층과 갈바닉 치환 반응되어 마련되는 복수의 나노 입자를 가지는 나노 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1금속은 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn), 철(Fe) 또는 이들의 합금 중 선택되는 어느 하나의 금속일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2금속은 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 주석(Sn) 또는 이들의 합금 중 선택되는 어느 하나의 금속일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 베이스 기판 및 상기 반응 방지층의 사이에 구비되는 점착 매칭층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 점착 매칭층은 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 소재로 형성될 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 베이스 기판의 일면에 제1금속 소재의 반응 방지층을 마련하는 반응 방지층 마련단계; 상기 반응 방지층의 일면에 레지스트층을 마련하는 레지스트층 마련단계; 상기 레지스트층에 홈을 패터닝 하는 홈 패터닝 단계; 상기 홈에 제2금속 소재의 시드층을 마련하는 시드층 마련단계; 상기 레지스트층을 제거하여 상기 반응 방지층 상에 상기 시드층만 남기는 시드층 노출단계; 그리고 상기 제1금속 소재의 전구체를 공급하고, 상기 전구체가 상기 시드층과 갈바닉 치환 반응되어 상기 시드층의 일면에 복수의 나노 입자가 생성되도록 하는 나노 입자 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 레지스트층 마련단계는, 상기 반응 방지층의 일면에 제1레지스트층을 마련하는 제1레지스트층 마련단계와, 상기 제1레지스트층의 일면에 제2레지스트층을 마련하는 제2레지스트층 마련단계를 포함하고, 상기 홈 패터닝 단계는 상기 제1레지스트층 및 상기 제2레지스트층에 열 나노 임프린트 리소그래피, 전자빔(E-Beam) 리소그래피 및 포토 리소그패피 중 어느 하나의 방법으로 처리하여 홈을 패터닝할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 홈이 상기 열 나노 임프린트 리소그래피 처리되어 패터닝되면, 상기 홈 패터닝 단계는 상기 열 나노 임프린트 리소그래피 처리 후 상기 홈에 잔존하는 잔존 제1레지스트층을 산소 플라즈마 처리하여 제거하는 제1처리단계와, 상기 열 나노 임프린트 리소그래피 처리 후 상기 홈에 잔존하는 잔존 제2레지스트층을 현상액으로 처리하여 제거하는 제2처리단계를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 반응 방지층 마련단계 이전에, 상기 베이스 기판의 일면에 점착 매칭층을 마련하는 점착 매칭층 마련단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 시드층 노출단계에서는 상기 시드층 일면의 계면활성제 또는 유기체가 제거될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시드층은 계면활성제 또는 유기체가 제거된 상태이기 때문에, 갈바닉 치환 반응이 촉진되고 짧은 시간대에서 나노 입자의 증착이 가능할 수 있어 시드층의 상면에 안정적으로 층별 성장될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 나노 구조체는 나노 간극을 이루면서 마련되기 때문에, 베이스 기판 및 반응 방지층의 면적을 증가시킴으로써 넓은 면적에서 균일한 나노 간극을 이루는 나노 구조체를 얻을 수 있다. 이렇게 하면, 나노 구조체 간에는 무수한 나노 간극이 형성되기 때문에, 강한 플라즈모닉 증폭현상을 유도해 내어 표면증강 라만 산란방식을 통하여 물질을 10 fM 수준으로 검지할 수 있어 높은 검지효율을 구현할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판을 나타낸 평면예시도이다.
도 2는 도 1의 A-A’선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판과, 나노 입자가 없는 구조체 기판의 라만 신호 강도를 비교한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판을 이용하여 유해물질을 검지한 라만 신호 강도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판을 이용하여 각 파장에 따른 라만 신호 강도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판의 제조방법 중 나노 입자 생성단계를 설명하기 위한 예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결(접속, 접촉, 결합)”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판을 나타낸 평면예시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 나노 구조체 기판(100)은 베이스 기판(110), 반응 방지층(120) 그리고 나노 구조체(130)를 포함할 수 있다.
베이스 기판(110)은 실리콘, 유리 및 석영 중 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다.
반응 방지층(120)은 베이스 기판(110)이 일면에 마련될 수 있다. 반응 방지층(120)은 제1금속 소재로 형성될 수 있으며, 제1금속은 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn), 철(Fe) 또는 이들의 합금 중 선택되는 어느 하나의 금속일 수 있다.
한편, 나노 구조체 기판은 점착 매칭층(140)을 더 포함할 수 있다. 점착 매칭층(140)은 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 소재로 형성될 수 있으며, 베이스 기판(110) 및 반응 방지층(120) 간의 점착력이 증가되도록 할 수 있다.
나노 구조체(130)는 시드층(131) 및 나노 입자(135)를 가질 수 있다.
시드층(131)은 반응 방지층(120)의 일면에 서로 이격되어 구비될 수 있다. 시드층(131)은 제2금속 소재로 형성될 수 있으며, 제2금속은 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 주석(Sn) 또는 이들의 합금 중 선택되는 어느 하나의 금속일 수 있다. 시드층(131)은 도시된 바와 같은 도트(Dot) 형태 뿐만 아니라, 선(Line) 형태, 타원, 사각형 등과 같은 도형의 형태 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 시드층(131)는 나노 입자(135)가 생성되도록 하는 시드(Seed) 역할을 할 수 있으며, 시드층(131)는 균일한 나노 간극(P)으로 형성될 수 있다.
나노 입자(135)는 제1금속 소재로 형성될 수 있다. 나노 입자(135)는 시드층(131)과 갈바닉 치환 반응(Galvanic Replacement)되어 시드층(131)의 일면, 도 2를 기준으로 하면 시드층(131)의 상면에 마련될 수 있다. 즉, 나노 입자(135)는 시드층(131)의 상면에 안정적으로 층별 성장될 수 있다.
나노 구조체(130)는 나노 간극을 이루면서 마련되기 때문에, 베이스 기판(110) 및 반응 방지층(120)의 면적을 증가시킴으로써 넓은 면적에서 균일한 나노 간극을 이루는 나노 구조체(130)를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판과, 나노 입자가 없는 구조체 기판의 라만 신호 강도를 비교한 그래프이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 나노 구조체 기판(100)과, 나노 구조체 기판(100)에서 나노 입자(135)가 없는 구조체 기판(10)에 대해 1361 cm-1, 1510 cm-1, 1650 cm-1의 파장에서 라만(Raman) 신호 강도(Intensity)를 비교해보면, 나노 입자를 가지는 나노 구조체 기판(100)에서 월등하게 높은 라만 신호 강도를 가짐을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판을 이용하여 유해물질을 검지한 라만 신호 강도를 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따르면, 나노 구조체(130)는 넓은 면적에서 균일한 나노 간극으로 형성될 수 있기 때문에, 높은 광학 및 전기적 특성을 나타낼 수 있다.
또한, 도 4에서 보는 바와 같이, 1378 cm-1, 1630 cm- 1 의 파장에서 측정되는 복수 개의 라만 신호 강도는 제1표준편차라인(L1) 및 제2표준편차라인(L2) 사이에 분포되고 있으며 이는 표준편차가 ±10% 이내이다. 또한, 측정되는 복수 개의 라만 신호 강도의 평균값(L3)은 매우 균일하여 높은 신호 균일도를 가짐을 확인할 수 있다.
나노 구조체 기판(100)은 나노 구조체(130)의 지름, 나노 구조체(130)가 가지는 나노 입자(135)의 개수 또는 나노 구조체(130) 간의 나노 간극을 포함하는 기본조건에 따라 특정 파장에서 더욱 높은 라만 신호 강도를 검출할 수 있다. 또한, 나노 구조체 기판(100)은 나노 구조체(130) 간의 무수한 나노 간극을 가지기 때문에, 강한 플라즈모닉 증폭현상을 유도해 내어 표면증강 라만 산란방식을 통하여 물질을 10 f(펨토)M 수준으로 검지할 수 있어 높은 검지효율을 구현할 수 있다.
도 4를 참조하면, 해당 나노 구조체 기판(100)은 1630 cm- 1 의 파장에서 더욱 높은 라만 신호 강도가 검출됨을 알 수 있다. 따라서 이와 같은 강한 신호증폭능을 활용하면, 예를 들어, 소량으로도 치명적인 독성을 나타내는 살충제 물질인 말라카이트 그리인(Malachite Green)을 10 fM 수준의 농도로 검지가 가능할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판을 이용하여 각 파장에 따른 라만 신호 강도를 나타낸 그래프이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 1188 cm-1, 1378 cm-1, 1630 cm-1의 파장에 대해 검지되는 라만 신호 강도를 이용하면, fM 수준의 농도 검지가 가능할 수 있다.
이하에서는 나노 구조체 기판의 제조방법에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판의 제조공정을 나타낸 예시도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 나노 구조체 기판의 제조방법 중 나노 입자 생성단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 나노 구조체 기판의 제조방법은 반응 방지층 마련단계(S220), 레지스트층 마련단계(S230), 홈 패터닝 단계(S240), 시드층 마련단계(S250), 시드층 노출단계(S260) 그리고 나노 입자 생성단계(S270)를 포함할 수 있다.
반응 방지층 마련단계(S220)는 베이스 기판(110)의 일면에 제1금속 소재의 반응 방지층(120)을 마련하는 단계일 수 있다.
한편, 나노 구조체 기판의 제조방법은 반응 방지층 마련단계(S220) 이전에, 베이스 기판(110)의 일면에 점착 매칭층(140)을 마련하는 점착 매칭층 마련단계(S210)를 더 포함할 수 있다.
점착 매칭층(140)은 베이스 기판(110)과 반응 방지층(120) 사이에 충분한 점착력이 발생하지 않는 경우에 더 마련될 수 있다. 점착 매칭층(140)은 베이스 기판(110) 및 반응 방지층(120) 사이에 충분한 점착력을 제공할 수 있다. 만일, 베이스 기판(110)과 반응 방지층(120) 사이에 충분한 점착력이 있으면, 점착 매칭층(140)은 생략될 수 있다.
레지스트층 마련단계(S230)는 반응 방지층(120)의 일면에 레지스트층을 마련하는 단계일 수 있다.
레지스트층 마련단계(S230)는 반응 방지층(120)의 일면에 제1레지스트층(150)을 마련하는 제1레지스트층 마련단계와, 제1레지스트층(150)의 일면에 제2레지스트층(160)을 마련하는 제2레지스트층 마련단계를 포함할 수 있다.
제1레지스트층(150)은 포토레지스트 층일 수 있다. 제1레지스트층(150)은 방사성 민감성 물질 또는 감광성 물질들로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 폴리메틸그루타르이미드(PolyMethylGlutarimide; PMGI)를 포함할 수 있다.
제2레지스트층(160)은 포토레지스트 층일 수 있다. 제2레지스트층(160)은 열 나노 임프린트 레지스트(Thermal Nano Imprint Resist) 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA)를 포함할 수 있다.
홈 패터닝 단계(S240)는 제1레지스트층(150) 및 제2레지스트층(160)에 열 나노 임프린트 리소그래피, 전자빔(E-Beam) 리소그래피 및 포토 리소그패피 중 어느 하나의 방법으로 처리하여 홈(170)을 패터닝 하는 단계일 수 있다.
한편, 제1레지스트층(150) 및 제2레지스트층(160)에 열 나노 임프린트 리소그래피 처리하여 홈(170)을 패터닝 하는 경우, 홈(170)에는 제1레지스트층(150) 및 제2레지스트층(160)이 잔존할 수 있다. 이러한 잔존물을 제거하기 위해, 홈 패터닝 단계(S240)는 제1처리단계(S241) 및 제2처리단계(S242)를 가질 수 있다.
제1처리단계(S241)는 열 나노 임프린트 리소그래피 처리 후 홈(170)에 잔존하는 잔존 제1레지스트층(151)을 산소 플라즈마 처리하여 제거하는 단계일 수 있다.
제2처리단계(S242)는 열 나노 임프린트 리소그래피 처리 후 홈(170)에 잔존하는 잔존 제2레지스트층(161)을 현상액(Developer)으로 처리하여 제거하는 단계일 수 있다. 제2처리단계(S242)를 거치면, 반응 방지층(120)은 홈(170)을 통해 노출될 수 있다.
시드층 마련단계(S250)는 홈(170)에 제2금속 소재의 시드층(131)을 마련하는 단계일 수 있다. 시드층(131)은 증착 공정을 통해 마련될 수 있으며, 시드층(131)은 홈(170) 뿐만이 아니라 제2레지스트층(160)의 일면에도 마련될 수 있다.
시드층 노출단계(S260)는 제1레지스트층(150) 및 제2레지스트층(160)을 제거하여 반응 방지층(120) 상에 시드층(131)만 남기는 단계일 수 있다.
시드층 노출단계(S260)에서는 제1레지스트층(150) 및 제2레지스트층(160)이 리프트 오프(Lift-Off) 되면서 시드층(131) 일면의 계면활성제 또는 유기체가 제거될 수 있다.
나노 입자 생성단계(S270)는 제1금속 소재의 전구체(136)를 공급하고, 전구체(136)가 시드층(131)과 갈바닉 치환 반응되어 시드층(131)의 일면에 나노 입자(135)가 생성되도록 하는 단계일 수 있다.
이하에서는 편의상 제1금속을 금으로, 제2금속을 은으로 하여 설명한다.
나노 입자 생성단계(S270)에서 3가의 금(Au3+) 전구체(136)가 공급되어 반응되면, 환원 전위 차이로 인하여 시드층(131) 표면의 은 원소(132)는 산화되고, 이에 따라 방출되는 은의 전자(133)가 금 전구체(136)와 반응하여 금 전구체(136)가 환원이 되는 갈바닉 치환 반응을 통해 시드층(131) 표면에 증착되어 나노 입자(135)가 생성될 수 있다.
이때, 시드층(131)은 계면활성제 또는 유기체가 제거된 상태이기 때문에, 갈바닉 치환 반응이 촉진될 수 있다. 바람직하게는 상온 및 저농도의 전구체 조건 아래에서도 5분 정도의 짧은 시간대에서 나노 입자(135)의 증착이 가능할 수 있다.
한편, 반응 방지층(120)은 전구체(136)와 동일한 금 소재로 형성되기 때문에, 나노 입자 생성단계(S270)에서 반응 방지층(120)은 금 전구체(136)와의 사이의 갈바닉 치환 반응이 방지되도록 할 수 있다. 즉, 갈바닉 치환 반응은 서로 다른 소재 간의 전자 친화도를 이용하는 것이기 때문에, 동일한 소재로 이루어지는 반응 방지층(120) 및 금 전구체(136) 간에는 갈바닉 치환 반응이 발생하지 않게 된다. 따라서 반응 방지층(120)에는 전구체(136)의 증착이 발생하지 않게 되며, 이에 따라 공급되는 전구체(136)와 시드층(131) 사이의 갈바닉 치환 반응은 더욱 효율적으로 발생될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 나노 구조체 기판
110: 베이스 기판
120: 반응 방지층
130: 나노 구조체
131: 시드층
135: 나노 입자
140: 점착 매칭층
150: 제1레지스트층
160: 제2레지스트층

Claims (10)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 일면에 마련되는 제1금속 소재의 반응 방지층; 그리고
    상기 반응 방지층의 일면에 서로 이격되어 구비되는 제2금속 소재의 시드층과, 상기 제1금속 소재로 형성되고 상기 시드층의 일면에 상기 시드층과 갈바닉 치환 반응되어 마련되는 복수의 나노 입자를 가지는 나노 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속은 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn), 철(Fe) 또는 이들의 합금 중 선택되는 어느 하나의 금속인 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2금속은 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 주석(Sn) 또는 이들의 합금 중 선택되는 어느 하나의 금속인 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판 및 상기 반응 방지층의 사이에 구비되는 점착 매칭층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 점착 매칭층은 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판.
  6. 베이스 기판의 일면에 제1금속 소재의 반응 방지층을 마련하는 반응 방지층 마련단계;
    상기 반응 방지층의 일면에 레지스트층을 마련하는 레지스트층 마련단계;
    상기 레지스트층에 홈을 패터닝 하는 홈 패터닝 단계;
    상기 홈에 제2금속 소재의 시드층을 마련하는 시드층 마련단계;
    상기 레지스트층을 제거하여 상기 반응 방지층 상에 상기 시드층만 남기는 시드층 노출단계; 그리고
    상기 제1금속 소재의 전구체를 공급하고, 상기 전구체가 상기 시드층과 갈바닉 치환 반응되어 상기 시드층의 일면에 복수의 나노 입자가 생성되도록 하는 나노 입자 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 레지스트층 마련단계는, 상기 반응 방지층의 일면에 제1레지스트층을 마련하는 제1레지스트층 마련단계와, 상기 제1레지스트층의 일면에 제2레지스트층을 마련하는 제2레지스트층 마련단계를 포함하고,
    상기 홈 패터닝 단계는 상기 제1레지스트층 및 상기 제2레지스트층에 열 나노 임프린트 리소그래피, 전자빔(E-Beam) 리소그래피 및 포토 리소그패피 중 어느 하나의 방법으로 처리하여 홈을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 홈이 상기 열 나노 임프린트 리소그래피 처리되어 패터닝되면,
    상기 홈 패터닝 단계는
    상기 열 나노 임프린트 리소그래피 처리 후 상기 홈에 잔존하는 잔존 제1레지스트층을 산소 플라즈마 처리하여 제거하는 제1처리단계와,
    상기 열 나노 임프린트 리소그래피 처리 후 상기 홈에 잔존하는 잔존 제2레지스트층을 현상액으로 처리하여 제거하는 제2처리단계를 가지는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 반응 방지층 마련단계 이전에, 상기 베이스 기판의 일면에 점착 매칭층을 마련하는 점착 매칭층 마련단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 시드층 노출단계에서는 상기 시드층 일면의 계면활성제 또는 유기체가 제거되는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 기판의 제조방법.
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