KR102453534B1 - 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴 - Google Patents

미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴 Download PDF

Info

Publication number
KR102453534B1
KR102453534B1 KR1020200165054A KR20200165054A KR102453534B1 KR 102453534 B1 KR102453534 B1 KR 102453534B1 KR 1020200165054 A KR1020200165054 A KR 1020200165054A KR 20200165054 A KR20200165054 A KR 20200165054A KR 102453534 B1 KR102453534 B1 KR 102453534B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
pattern
chemical etching
scanning probe
assisted chemical
Prior art date
Application number
KR1020200165054A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220077234A (ko
Inventor
장재원
조정식
Original Assignee
동국대학교 산학협력단
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 동국대학교 산학협력단 filed Critical 동국대학교 산학협력단
Priority to KR1020200165054A priority Critical patent/KR102453534B1/ko
Publication of KR20220077234A publication Critical patent/KR20220077234A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102453534B1 publication Critical patent/KR102453534B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/32051—Deposition of metallic or metal-silicide layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32139—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer using masks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

본 발명은 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴에 관한 것으로서, 본 발명은 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계; 상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴{METHOD FOR MANUFACTURING FINE PATTERN AND FINE PATTERN MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 저비용으로 간단하게 가격대비 높은 해상도 및 높은 산출량을 갖는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴에 관한 것이다.
실리콘 나노-마이크로 구조는 광학, 전기공학, 센서, 나노-바이오 등 광범위한 분야에 응용될 수 있으므로, 이를 위해 많은 연구가들이 활발하게 연구를 진행하고 있다.
종전의 실리콘 나노-마이크로 구조는 리소그래피 기법(전자빔 리소그래피, 포토 리소그래피 등), 상대성 이온 식각법 또는 고체-액체-기체 성장법 등을 통해 제조되었다
그러나, 종전의 제조 방법은 고진공을 필요로 하고, 유독 가스 환경 등의 특정 환경이 조정되어야 하기 때문에 고가의 비용이 요구된다는 단점이 있었다.
따라서, 일반 대기 조건에서도 상대적으로 저비용으로 간단한 방법으로 높은 해상도를 갖는 실리콘 나노-마이크로 구조를 제조하기 위한 연구가 필요하다.
대한민국 공개특허 제2020-0077646호, "금속 촉매 화학 식각을 이용한 마이크로 및 나노 구조물 형성방법" 대한민국 공개특허 제2010-0043542호, "딥펜 나노리소그래피 공정을 이용하여 패터닝하는 장치 및 방법"
본 발명의 실시예는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 대기 조건에서 간단한 공정으로 미세 패턴을 저비용으로 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 주사 탐침을 이용하여 미세 패턴을 형성하여 높은 해상도를 가질뿐만 아니라 원하는 형태의 비정형 구조의 나노-마이크로 크기의 패턴을 용이하게 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 주사 탐침 리소그래피의 장점 및 금속-보조 화학적 식각의 장점을 이용하여 50 나노미터에서부터 수백 마이크로미터 크기의 지름 또는 높이를 갖는 다양한 미세 패턴을 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 2차원의 주사 탐침 배열을 이용하여 대면적 공정이 가능하고 고정밀의 고산출량 미세 패턴을 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 소자 층(device layer) 두께를 갖는 미세 패턴을 분리할 수 있어 나노-마이크로 입자 또는 시트를 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 제조된 미세 패턴을 이용하여 나노 임프린트 리소그래피에 사용되는 임프린팅 스탬프, 소프트 리소그래피에 사용되는 스탬프를 제작하기 위한 주형틀, 표면 증강 라만 산란 기판, 마이크로 공진기, 마이크로 채널, 형광 신호를 가지는 스마트 입자. 약물 전달 시스템, 전기소자 또는 광학소자 등을 제조하는데 이용할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계;
상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계는, 상기 금속 촉매층 상에 탐침을 이용하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제1 레지스트 패턴이 형성되지 않은 상기 금속 촉매층을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계는, 상기 금속 촉매층 상에 탐침을 이용하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 제2 레지스트 패턴이 형성되지 않은 상기 금속 촉매층 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 제2 레지스트 패턴을 세정하여 상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 단계; 및 상기 제2 레지스트 패턴(240)이 제거된 영역 하부에 형성된 상기 금속 촉매층을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계는, 상기 금속 촉매층 상에 제1 레지스트를 도포하는 단계; 탐침으로 상기 제1 레지스트를 선택적으로 제거하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제1 레지스트 패턴이 형성되지 않은 상기 금속 촉매층을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 실리콘 기판은 실리콘-온-인슐레이터(Silicon-On-Insulator, SOI)일 수 있다.
상기 주사 탐침 리소그래피는 1차원 또는 2차원 배열된 탐침을 사용할 수 있다.
상기 주사 탐침 리소그래피는 2개 내지 100개의 탐침이 일렬로 배치된 탐침 어레이 또는 이차원으로 배열된 탐침 어레이를 사용할 수 있다.
상기 주사 탐침 리소그래피는 z-피에주 바이어스 값에 따라 상기 실리콘 패턴의 크기가 조절될수 있다.
상기 주사 탐침 리소그래피는 탐침의 접촉력(contact force)에 따라 실리콘 패턴의 크기가 조절되는 것을 포함할 수 있다.
상기 금속-보조 화학적 식각은 식각 속도 및 상기 금속 촉매층의 접착력을 조절하여 식각 정밀도가 제어될수 있다.
상기 금속-보조 화학적 식각은 불산(HF) 및 과산화수소(H2O2) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 식각액을 사용할 수 있다.
실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계는, 상기 금속 촉매층을 130℃ 내지 250℃의 온도에서 열처리가 진행될 수 있다.
상기 금속 촉매층은 하부에 접촉층을 더 포함할 수 있다.
상기 금속 패턴 사이의 간격은 50 nm 내지 10 cm일 수 있다.
상기 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간에 따라 상기 실리콘 패턴의 높이가 조절될 수 있다.
상기 실리콘 두께에 따라 상기 실리콘 패턴의 높이가 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법에 의해 제조된 실리콘 패턴은, 음각 패턴, 양각 패턴 또는 입자 중 적어도 어느 하나이다.
상기 실리콘 패턴의 지름은 50 nm 내지 1000 ㎛일 수 있다.
상기 실리콘 패턴의 높이는 1 nm 내지 500 ㎛일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 대기 조건에서 간단한 공정으로 미세 패턴을 저비용으로 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주사 탐침을 이용하여 미세 패턴을 형성하여 높은 해상도를 가질뿐만 아니라 원하는 형태의 비정형 구조의 나노-마이크로 크기의 패턴을 용이하게 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주사 탐침 리소그래피의 장점 및 금속-보조 화학적 식각의 장점을 이용하여 50 나노미터에서부터 수백 마이크로미터 크기의 지름(너비) 또는 높이를 갖는 다양한 미세 패턴을 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 2차원의 주사 탐침 배열을 이용하여 대면적 공정이 가능하고 고정밀의 고산출량 미세 패턴을 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 소자 층(device layer) 두께를 갖는 미세 패턴을 분리할 수 있어 나노-마이크로 입자 또는 시트를 제조할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 제조된 미세 패턴을 이용하여 나노 임프린트 리소그래피에 사용되는 임프린팅 스탬프, 소프트 리소그래피에 사용되는 스탬프를 제작하기 위한 주형틀, 표면 증강 라만 산란 기판, 마이크로 공진기, 마이크로 채널, 형광 신호를 가지는 스마트 입자. 약물 전달 시스템, 전기소자 또는 광학소자 등을 제조하는데 이용할 수 있는 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법의 금속-보조 화학적 식각을 구체화한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 실리콘 나노/마이크로 패턴(Si nano-/microstructures)의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 도시한 것이고, 도 12는 드웰 시간(dwell time)의 제곱근(square root)에 따른 실리콘 패턴(Si wells)의 지름(Diameter)을 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 돌출된 실리콘 나노/마이크로 패턴(protruding Si nano-/microstructures)의 상면 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 도시한 것이고, 도 14는 드웰 시간(dwell time)의 제곱근(square root)에 따른 돌출된 실리콘 패턴(protruding Si wells)의 지름(Diameter)을 도시한 그래프이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법 시, 5.2μN, 10.3 μN 및 15.5 μN의 힘(△접촉력)을 갖는 나노 쉐이빙을 이용하여 제조된 실리콘 나노와이어(Si NWs)의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법 시, 나노 쉐이빙 동안 z-피에조 바이어스에 따른 Z-방향의 최초의 접촉 지점이 다른 3가지 경우(sample #1, sample #2 및 sample #3)에서의 패턴 크기를 도시한 그래프이고, 도 17은 도 16에서 변환된 접촉력의 변화량에 따른 실리콘 나노 와이어의 패턴 크기의 변화량을 도시한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법(MHA 딥-펜 나노리소그래피, 16-mercaptohexadecanoic acid DPN), 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법(PEG 딥-펜 나노리소그래피, PEG DPN) 및 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 이용한 미세 패턴의 제조 방법(나노 쉐이빙; 금속-보조 화학적 식각 및 금 식각 공정 전)을 통하여 제조된 4X4 도트 배열(Φ:600nm, RH 50%) 시의 패터닝 시간을 도시한 그래프이다.
도 19는 90분 동안 금속-보조 화학적 식각을 진행하여 제조된 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴인 대면적의 실리콘 나노 와이어 배열을 도시한 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 마이크로 크기의 비정형 실리콘 패턴을 도시한 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 21은 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 이용하여 제조된 실리콘 입자 및 시트를 도시한 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 22는 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 다각형의 실리콘 입자의 광학현미경(optical microscope, OM) 이미지이다.
도 24는 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 실리콘 입자의 표면증강 라만 분광법(SERS) 스펙트럼을 도시한 것이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간에 따른 실리콘 패턴의 길이의 변화를 도시한 주사 전자 현미경 이미지이고, 도 26은 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 금속-보조 화학적 식각의 금속-보조 화학적 식각 시간에 따른 실리콘 패턴의 길이의 변화를 도시한 그래프이다.
도 27a 내지 도 27c는 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법에 사용될 수 있는 탐침 어레이를 도시한 것이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
또한, '또는'이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or'이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or'를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다'라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
한편, 본 발명의 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계(S110), 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S120) 및 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical etching)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계(S130)를 포함한다.
실리콘 기판은 실리콘으로만 형성된 실리콘 기판 또는 실리콘-온-인슐레이터 기판일 수 있다.
실리콘 기판 상에 형성되는 금속 촉매층은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 및 팔라듐(Pd) 중의 적어도 하나의 금속 촉매 물질을 포함할 수 있다.
주사 탐침 리소그래피(SPL) 및 금속-보조 화학적 식각(MACE)은 실리콘 기판의 두께에 한정되지 않으나, 실리콘 나노-마이크로 입자를 제조하기 위한 SOI 기판의 경우, 금속-보조 화학적 식각을 진행 시, SOI 기판의 위층에 형성된 소자 층의 두께에 따라, 실리콘 나노-마이크로 입자의 두께가 조절될 수 있다.
금속 촉매층은 스퍼터링(sputtering), 증발법(evaporation), 물리화학기상증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 원자층증착법(Atomic Layer Deposition, ALD) 및 전자빔증발법(E-beam evaporation) 중 적어도 어느 하나의 방법으로 형성될 수 있다.
실시예에 따라, 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계(S110)는 실리콘 기판 상에 접촉층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 접촉층은 실리콘 기판과 금속 촉매층 사이에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 금속 촉매층 하부에 접촉층을 형성함으로써, 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계(S130)에서 식각이 안정적이고, 균일하게 진행될 수 있다.
접촉층은 금속 촉매층과 실리콘 기판의 접촉 강화(안정적인 접촉)를 위해 사용될 수 있고, 예를 들어, 접촉층은 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 및 철(Fe) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 바람직하게는, 접촉층은 티타늄을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 열처리 과정(접촉층과 독립적)에 의해 금속 촉매층과 실리콘 기판의 접촉 강화를 나타낼 수 있고, 접촉 강화를 통하여 식각 안정성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 금속 촉매층이 식각 도중 벗겨지거나 움직일 경우, 식각이 정지되거나 금속 촉매층이 움직인 방향에 따라 패턴의 구조가 변형될 수 있으나, 실리콘 기판과 금속 촉매층 사이에 접촉층을 형성함으로써, 실리콘 기판과 금속 촉매층 사이의 접촉을 강화시켜 금속 촉매층이 식각 도중 벗겨지거나 움직이는 것을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계(S110)는 금속 촉매층을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 금속 촉매층을 형성한 다음, 열처리를 진행함으로써, 금속-보조 화학적 식각 동안 식각이 안정적이고 균일하게 진행될 수 수 있다.
열처리의 온도는 상온 이상의 온도에서 진행될 수 있고, 바람직하게는, 대기조건에서 130℃ 내지 250℃의 온도에서 진행될 수 있다.
열처리는 금속 촉매층과 실리콘 기판의 접촉을 강화시킬 수 있다. 뿐만아니라, 열처리 온도 및 시간이 증가될수록 금속-보조 화학적 식각 과정에서 금속 촉매층에서 생성된 부산물이 빠져나갈 수 있는 경로를 제공할 수 있는 미세한 기공을 형성시킬 수 있다.
다만, 열처리의 온도가 너무 높을 경우 기공의 크기가 커져 금속-보조 화학적 식각 결과로 원하지 않는 실리콘 구조가 제작될 수 있다.
열처리에 의한 금속 촉매층의 모폴로지 변화는 열처리 전 증착 방법 및 증착 시 조건(증착 속도)에 의해 조절될 수 있고, 바람직하게는, 열처리 온도는 130℃ 내지 250℃ 일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S120)를 진행한다.
주사 탐침 리소그래피는 다양한 방식의 탐침(probe)을 이용하여 시료 표면을 스캔하여 패턴을 형성할 수 있다.
주사 탐침 리소그래피에 사용되는 시스템은 X 방향 및 Y 방향으로 이동할 수 있는 탐침 스캐너 및 탐침 컨트롤러를 포함할 수 있다.
탐침 스캐너와 전기적으로 연결된 탐침 리소 컨트롤러에서 탐침 스캐너로 제어하는 신호를 출력시키면 탐침 스캐너는 제어 신호에 의해 패턴 형상을 따라 X 방향 및 Y 방향으로 이동하여 금속 촉매층 상에 패턴을 형성할 수 있다.
주사 탐침 리소그래피에 사용되는 탐침 스캐너는 탐침을 포함할 수 있고, 탐침은 1차원 또는 2차원 배열된 탐침을 사용할 수 있으며, 이로 인해, 1차원 또는 2차원으로 배열된 금속 패턴을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 2차원의 주사 탐침 배열을 이용하여 대면적 공정이 가능하고 고정밀의 고산출량 미세 패턴을 수 있다.
또한, 주사 탐침 리소그래피에 사용되는 탐침 스캐너는 탐침을 적어도 하나 이상 포함하는 탐침 배열을 가질 수 있으며, 바람직하게는, 2개 내지 100개의 탐침이 일렬로 배치된 탐침 어레이 또는 이차원으로 배열된 탐침 어레이를 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 2개, 3개, 10개, 12개, 18개, 24개, 48개, 50개 또는 52개가 배열된 팁들이 존재하는 탐침이 일렬로 배치된 탐침 어레이 또는 이차원으로 배열된 탐침 어레이를 사용하여, 1차원 또는 2차원으로 배열된 금속 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 주사 탐침 리소그래피에 사용되는 탐침 스캐너는 이차원으로 배열된 탐침 어레이를 사용할 수 있고, 바람직하게는 이차원으로 배열된 탐침 어레이는 2D-펜(2D-pen), 폴리머-펜(polymer-pen) 또는 빔-펜(beam-pen)이 사용될 수 있다.
또한, 주사 탐침 리소그래피는 탐침을 이용한 라인 패터닝 또는 점묘법으로 금속 촉매층 상에 패턴을 형성하여 비정형 구조의 어레이를 갖도록 실리콘 패턴을 형성함으로써, 디자인을 자유롭게 설계할 수 있고, 대면적으로 실리콘 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 주사 탐침 리소그래피는 실리콘 기판을 수평하게 배치함으로써, 탐침이 전체적으로 실리콘 기판과 균일하게 접촉되어 실리콘 기판 상에 균일한 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계(S130)를 진행한다.
금속-보조 화학적 식각은 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성한 후, 식각액을 이용하여 식각을 수행하면, 금속 촉매층이 형성된 부분이 식각될 수 있다. 따라서 금속 촉매층을 패터닝한 이후 식각액을 이용하여 식각을 수행하면, 마이크로 구조 또는 나노 구조의 패턴을 얻을 수 있다.
즉, 패턴을 형성하고자 하는 부분 또는 제거하고자 하는 부분의 금속 촉매층을 제거하는 패터닝을 수행한 후 식각액을 이용하여 식각을 수행하게 되면, 원하는 마이크로 구조 또는 나노 구조의 미세 패턴을 얻을 수 있다.
실리콘 마이크로 구조 또는 나노 구조 제조 방법 중, 금속-보조 화학적 식각 방법은 다른 방법과는 달리 탑다운(top-down) 방법으로 실리콘 마이크로 구조 또는 나노 구조를 제조할 수 있어, 다양한 파라미터를 제어하는 데에 큰 장점이 있다.
또한, 금속-보조 화학적 식각 방법은 공정이 간단하며, 비등방성의 식각 특성을 나타내고, 실리콘의 표면에 크리스탈 데미지(crystal damage)와 플라즈마 데미지(plasma damage)를 형성하지 않아 식각으로 인해 발생하는 실리콘 표면의 결함을 최소화할 수 있다.
금속-보조 화학적 식각은 용액의 구성 비율을 조절함으로써 식각 속도가 제어될 수 있다. 또한, 금속-보조 화학적 식각은 용액의 구성 비율을 조절함으로써 미세 패턴을 경사진 구조를 제조하거나, 포러스(porous)를 형성하거나, 식각 방향을 조절할 수 있다.
금속 촉매층은 금속-보조 화학적 식각 동안 안정적으로 접착되어 있어야 균일한 식각을 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 식각액에 따른 상대적인 식각 속도와 금속 촉매층의 접착을 강화화여 수직 식각을 진행할 수 있다.
금속-보조 화학적 식각은 불산(HF) 및 과산화수소(H2O2) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 금속-보조 화학적 식각액을 사용할 수 있다.
바람직하게는, 불산(HF)과 과산화수소(H2O2)가 혼합된 금속-보조 화학적 식각액에 이소프로필알콜(IPA), 에탄올(ethanol) 및 물(H2O) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간에 따라 실리콘 패턴의 높이가 조절될 수 있다.
식각 시간은 원하는 깊이의 실리콘 패턴을 얻을 때까지 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 금속-보조 화학적 식각액의 구성 성분을 조절하여 식각 정도를 조절할 수 있다.
또한, 형성하고자 하는 실리콘 패턴의 형상에 따라 금속-보조 화학적 식각액의 구성 성분을 조절할 수 있다. 보다 구체적으로는, 음각의 실리콘 패턴을 형성하고자 하면 양각의 실리콘 패턴을 형성하는 경우 보다 상대적으로 높은 불산 농도 또는 상대적으로 낮은 과산화수소 농도를 사용하거나, 고 도핑의 p타입 기판을 사용하여 식각의 속도를 낮춰 안정성을 높힐 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간을 조절하여 실리콘 패턴의 높이를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간이 길어지면 패턴된 금속 촉매층 아래의 실리콘이 많이 식각되기 때문에 최종적으로 얻고자 하는 실리콘 패턴(140)의 높이는 길어지고, 식각 시간이 짧아지면 반대로 패턴된 금속 촉매층 아래의 실리콘이 적게 식각되기 때문에 최종적으로 얻고자 하는 실리콘 패턴(140)의 높이는 짧아질 수 있다.
금속-보조 화학적 식각의 시간이 너무 길 경우, 금속-보조 화학적 식각 용액의 소모, 식각 과정에서 생성된 부산물에 의한 금속 촉매층의 손상에 의해 안정적인 식각이 진행되지 않을 수 있다.
금속-보조 화학적 식각의 식각 시간은 원하는 높이 또는 깊이의 실리콘 패턴을 얻을 때까지 수행될 수 있다.
이에, 실리콘 패턴의 높이는 최대 500 ㎛일 수 있고, 바람직하게는 실리콘 패턴의 높이는 1 nm 내지 500 ㎛ 일 수 있고, 더욱 바람직하게는, 실리콘 패턴의 높이는 1 nm 내지 24㎛일 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 대기 조건에서 간단한 공정과 저비용으로 미세 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 주사 탐침을 이용하여 미세 패턴을 형성하여 높은 해상도를 가질뿐만 아니라 원하는 형태의 비정형 구조의 나노-마이크로 크기의 패턴을 용이하게 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 주사 탐침 리소그래피의 장점 및 금속-보조 화학적 식각의 장점을 이용하여 50 나노미터에서부터 수백 마이크로미터 크기의 지름(너비) 또는 높이를 갖는 다양한 미세 패턴을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법에 의해 제조된 실리콘 패턴은, 음각 패턴, 양각 패턴 또는 입자 중 적어도 어느 하나이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 제조된 미세 패턴을 이용하여 나노 임프린트 리소그래피에 사용되는 임프린팅 스탬프, 소프트 리소그래피에 사용되는 스탬프를 제작하기 위한 주형틀, 표면 증강 라만 산란 기판, 마이크로 공진기, 마이크로 채널, 형광 신호를 가지는 스마트 입자. 약물 전달 시스템, 전기소자 또는 광학소자 등을 제조하는데 이용할 수 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 10에서 도시하는 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계(S110) 및 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계(S130)는 동일한 방법으로 진행될 수 있고, 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S120)에서 차이를 나타내고 있으므로, 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략하고, 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S120)를 구체화하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판(110) 상에 금속 촉매층(120)을 형성하는 단계(S110), 금속 촉매층(120) 상에 탐침을 이용하여 제1 레지스트 패턴(130)을 형성하는 단계(S121), 제1 레지스트 패턴(130)이 형성되지 않은 상기 금속 촉매층(120)을 식각하여 금속 패턴(121)을 형성하는 단계(S122) 및 금속 패턴(121)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴(140)을 형성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
즉, 금속 촉매층(120) 상에 주사 탐침 리소그래피를 이용하여 금속 패턴(121)을 형성하는 단계(S120)는 금속 촉매층(120) 상에 탐침을 이용하여 제1 레지스트 패턴(130)을 형성하는 단계(S121) 및 제1 레지스트 패턴(130)이 형성되지 않은 금속 촉매층(120)을 식각하여 금속 패턴(121)을 형성하는 단계(S122)를 포함할 수 있다.
먼저, 금속 촉매층(120) 상에 탐침을 이용하여 제1 레지스트 패턴(130)을 형성하는 단계(S121)를 진행한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 주사 탐침 리소그래피 방법 중의 하나의 방법인 딥펜 나노리소그래피(Dip-Pen Nanolithography, DPN)를 진행하여 금속 촉매층(120) 상에 제1 레지스트 패턴(130)을 형성할 수 있다.
딥펜 나노리소그래피는 원자력현미경(Atomic Force Microscope, AFM) 탐침을 이용하여 제1 레지스트 패턴(130)을 금속 촉매층(120)에 직접 증착하는 기술이다. DPN은 펜 역할을 하는 탐침에 제1 레지스트 물질을 흡착한 후, 종이 역할을 하는 금속 촉매층(110) 상에 제1 레지스트 물질을 흡착하여 제1 레지스트 패턴(130)을 형성할 수 있다. 탐침이 금속 촉매층(120) 위로 접촉하게 되면 탐침과 금속 촉매층(120) 사이에 모세관이 형성되고, 이러한 모세관을 통하여 탐침에 흡착된 제1 레지스트 물질이 기판 쪽으로 확산될 수 있다.
제1 레지스트 물질은 티올 작용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 알칸 티올은 하부에 형성된 금속 촉매층(130)의 표면을 화학적 또는 전기화학적 산화 및 용해로부터 보호할 수 있는 자가 조립된 단층 (SAMs)을 형성하기 때문에, 이를 식각 레지스트로서 사용할 수 있다.
DPN에 사용되는 제1 레지스트 물질로서 알칸 티올을 사용하여 금속 촉매층(130) 상에 수나노미터 내지 수 마이크론 범위의 크기를 갖는 모양의 제1 레지스트 패턴(130)을 생성할 수 있다.
이 후, 제1 레지스트 패턴(130)이 형성되지 않은 금속 촉매층(120)을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S122)를 진행한다.
예를 들어, 1-옥타데칸티올(ODT) 또는 16-머캅토헥사데칸산(MHA)은 DPN을 통해 금속 촉매층(130) 상에 생성되고, 알칸티올 SAM를 포함하고 있는 금속 촉매층(130)을 식각액에 노출시켜 고체 상태의 금속 패턴(121)을 형성할 수 있다.
금속 촉매층의 식각은 Fe(NO3)3, Fe(CN)6 3- 또는 I2 등과 같이 금속(Au(s))을 용해할 수 있는 용액이 사용될 수 있고, 금속 촉매층의 식각은 산화제에 의해 금속이 산화되어 금속-리간드 복합체를 형성하고 산화된 금속을 제거할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 금속 패턴(121) 사이의 간격을 조절하여 금속-보조 화학적 식각액의 침투 공정을 조절하여 균일한 실리콘 패턴(140)을 제조할 수 있다.
금속 패턴(121) 사이의 간격은 X,Y 압전 스캐너의 최대 작동 범위나 X,Y 스테이지 모터에 의해 조절될 수 있고, 금속 패턴(121) 사이의 간격은 50 nm 이상, 수 cm 이하일 수 있으며, 바람직하게는, 금속 패턴 사이의 간격은 50 nm 내지 10 cm일 수 있다.
X,Y 스테이지 모터의 작동 범위는 X,Y 스테이지 장치의 성능에 의해 결정될 수 있으며, 40 mm x 40 mm 일 수 있다.
마지막으로, 금속 패턴(121)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴(140)을 형성하는 단계(S130)를 진행한다.
금속 패턴(121)이 형성된 실리콘 기판(110) 상에 금속-보조 화학적 식각액을 이용하여 식각을 진행하면, 금속 패턴(121)이 형성되어 있는 부분의 실리콘 기판(110)은 식각되지만, 금속 패턴(121)이 형성되어 있지 않은 부분의 실리콘 기판(110)은 식각되지 않는다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판(110) 상에 형성된 금속 패턴(121)의 형상에 따라, 실리콘 기판(110)에 음각 형태의 실리콘 패턴(140)이 형성될 수 있다.
실리콘 패턴(140)의 지름(너비)은 50 nm 이상 수백 ㎛ 이하일 수 있으나, 바람직하게는, 실리콘 패턴(140)의 지름(너비)은 50 nm 내지 1000 ㎛일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판(210) 상에 금속 촉매층(220)을 형성하는 단계(S110), 금속 촉매층(220) 상에 탐침을 이용하여 제2 레지스트 패턴(240)을 형성하는 단계(123), 제2 레지스트 패턴(240)이 형성되지 않은 금속 촉매층 상에 제1 레지스트 패턴(230)을 형성하는 단계(S124), 제2 레지스트 패턴(240)을 세정하여 제2 레지스트 패턴(240)을 제거하는 단계 및 제2 레지스트 패턴(240)이 제거된 영역 하부에 형성된 금속 촉매층(220)을 식각하여 금속 패턴(221)을 형성하는 단계(S125) 및 금속 패턴(221)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴(250)을 형성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
즉, 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S120)는, 금속 촉매층(220) 상에 탐침을 이용하여 제2 레지스트 패턴(240)을 형성하는 단계(123), 제2 레지스트 패턴(240)이 형성되지 않은 금속 촉매층 상에 제1 레지스트 패턴(230)을 형성하는 단계(S124), 제2 레지스트 패턴(240)을 세정하여 제2 레지스트 패턴(240)을 제거하는 단계 및 제2 레지스트 패턴(240)이 제거된 영역 하부에 형성된 금속 촉매층(220)을 식각하여 금속 패턴(221)을 형성하는 단계(S125)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 주사 탐침 리소그래피 중의 하나의 방법인 딥펜 나노리소그래피(Dip-Pen Nanolithography, DPN)를 진행하여 금속 촉매층(220) 상에 제1 레지스트 패턴(230) 및 제2 레지스트 패턴(240)을 형성할 수 있다.
먼저, 금속 촉매층(220) 상에 탐침을 이용하여 제2 레지스트 패턴(240)을 형성하는 단계(123)를 진행할 수 있다.
제2 레지스트 패턴(240)은 폴리에틸렌 글리콜(PEG)를 포함할 수 있다.
이후, 제2 레지스트 패턴(240)이 형성되지 않은 금속 촉매층(220) 상에 제1 레지스트 패턴(230)을 형성하는 단계(S124)를 진행할 수 있다.
금속 촉매층(220) 상에 탐침을 이용하여 제1 레지스트 패턴(230)을 형성하는 단계(123)는 도 2에 설명한 금속 촉매층 상에 탐침을 이용하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계(S121)와 동일한 방법으로 제조될 수 있다.
이 후, 제2 레지스트 패턴(240)을 세정하여 제2 레지스트 패턴(240)을 제거하는 단계를 진행할 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 레지스트 패턴(240)으로 사용되는 PEG는 음각톤(negative tone)의 금속 촉매층(220) 패턴(Au 패턴)을 형성하기 위해 사용될 수 있고, 친수성의 PEG를 사용하는 제2 레지스트 패턴(240)를 패터닝한 후, 소수성의 알칸사이올(Alkanethiol)을 사용하는 제1 레지스트 패턴(230)으로 패시베이션 시키면 PEG 패턴(제2 레지스트 패턴(240))이 형성되지 않은 부분(제1 레지스트 패턴(230)이 형성된 영역)에만 SAMs(Self-assembled monolayers, 자기조립 단분자막)이 형성될 수 있다.
이후, 물이나 디클로메탄(Dichloromethane) 등의 극성 용매로 세정을 진행하면 친수성의 PEG가 씻겨나가 제거되고 PEG가 제거된 영역은 제1 레지스트 패턴(230)인 SAMs이 형성되어 있지 않으므로, 금속 촉매층(220) 식각 시, 제2 레지스트 패턴(240)이 형성되어 있던 영역(PEG가 형성되었던 영역)인 제2 레지스트 패턴(240)이 제거된 영역 하부의 금속 촉매층(220)만 식각이 진행될 수 있다.
마지막으로, 제2 레지스트 패턴(230) 하부에 형성된 금속 촉매층(220)을 식각하여 금속 패턴(221)을 형성하는 단계(S125)를 진행할 수 있다.
제1 레지스트 패턴(230)의 물질인 1-옥타데칸티올(ODT) 또는 16-머캅토헥사데칸산(MHA)은 DPN을 통해 금속 촉매층(220) 상에 생성되고, 알칸티올 SAM를 포함하고 있는 금속 촉매층(130)을 금속 촉매층(1310) 식각액에 노출시켜 고체 상태의 금속 패턴(221)을 형성할 수 있다.
따라서, 금속 촉매층(220) 식각액은 선택적으로 제2 레지스트 패턴(240)의 하부에 형성된 금속 촉매층(220)은 식각하고, 제1 레지스트 패턴(230)의 하부에 형성된 금속 촉매층(220)을 식각되지 않을 수 있다.
마지막으로, 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계(S130)를 진행한다.
금속 패턴(221)이 형성된 실리콘 기판(210) 상에 식각액을 이용하여 식각하면, 금속 패턴(221)이 형성되어 있는 부분의 실리콘 기판(210)은 식각되지만, 금속 패턴(221)이 형성되어 있지 않은 부분의 실리콘 기판(210)은 식각되지 않는다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판(210) 상에 형성된 금속 패턴(221)의 형상에 따라, 실리콘 기판(210)에 양각 형태의 실리콘 패턴(250)이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판(310) 상에 금속 촉매층(320)을 형성하는 단계(S110), 금속 촉매층(320) 상에 제1 레지스트를 도포하는 단계(126), 탐침(P)으로 제1 레지스트를 선택적으로 제거하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계(S127), 제1 레지스트 패턴이 형성되지 않은 금속 촉매층(320)을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S128) 및 금속 패턴(321)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴(340)을 형성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
즉, 금속 촉매층(320) 상에 주사 탐침 리소그래피를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S120)는, 금속 촉매층(320) 상에 제1 레지스트(330)를 도포하는 단계(126), 탐침(P)으로 제1 레지스트(330)를 선택적으로 제거하여 제1 레지스트 패턴(331)을 형성하는 단계(S127) 및 제1 레지스트 패턴(331)이 형성되지 않은 금속 촉매층(320)을 식각하여 금속 패턴(321)을 형성하는 단계(S128)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 주사 탐침 리소그래피 중의 하나의 방법인 나노 쉐이빙(nano shaving)을 진행하여 금속 촉매층(220) 상에 제1 레지스트 패턴(331)을 형성할 수 있다.
금속 촉매층(320) 상에 제1 레지스트를 도포하는 단계(126)를 진행할 수 있다.
금속 촉매층(320) 상에 제1 레지스트를 도포하여 제1 레지스트층(330)이 형성될 수 있다.
금속 촉매층(320) 상에 제1 레지스트를 도포하는 단계(126)는 금속 총매층(320) 상에 전체적으로 제1 레지스트를 도포할 수 있다고, 제1 레지스트 물질은 도 2에서 설명한 제1 레지스트 물질과 동일할 수 있다.
제1 레지스트는 화학적 기상 증착, 스퍼터링, 물리적 기상 증착, 증발, 스프레이코팅, 딥코팅 또는 스핀코팅 등과 그 이외의 여러 공지된 방법이 사용될 수 있다.
이 후, 탐침으로 제1 레지스트를 선택적으로 제거하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계(S127)를 진행할 수 있다.
나노 쉐이빙 방법은 압입 방식으로 탐침을 사용하여 패턴을 형성하고자 하는 위치의 제1 레지스트층(330)의 표면을 긁거나 눌러 제1 레지스트 패턴(331)을 형성할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법에 사용되는 주사 탐침 리소그래피는 탐침의 접촉력(contact force)에 따라 실리콘 패턴의 크기가 조절되는 것을 포함할 수 있다.
나노 쉐이빙 시 접촉력이 증가하면, 탐침으로 일구(plowing)는 금속 촉매층(320)의 영역과 제1 레지스트(SAMs, 330)이 뭉개지는 영역이 증가되고, 금속 촉매층(320) 식각 시 더 큰 음각-톤의 금속 구조가 얻어지고, 금속-보조 화학적 식각 시, 더 큰 실리콘 패턴(340)이 얻어질 수 있다.
또한, 주사 탐침 리소그래피 시, 접촉력이 너무 작으면 나노 쉐이빙이 원활하게 일어나지 않는 문제가 발생할 수 있고, 접촉력이 너무 크면 팁이 손상되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법에 사용되는 주사 탐침 리소그래피는 z-피에주 바이어스 값에 따라 실리콘 패턴(340)의 크기가 조절될수 있다.
z-피에주 바이어스 값이 증가하면, 접촉력이 증가하고, 이로 인해 일궈지는 금속 촉매층(320)의 영역과 제1 레지스트(SAMs, 330)이 뭉개지는 영역이 증가하며, 금속 촉매층(320) 식각 시 더 큰 음각 톤-금속 패턴이 형성되고, 금속-보조 화학적 식각 시 더 큰 실리콘 패턴(340)이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 접촉력의 차이를 이용하여 패터닝을 진행하므로, 공정 시간이 감소될 수 있다.
이 후, 제1 레지스트 패턴(331)이 형성되지 않은 금속 촉매층(320)을 식각하여 금속 패턴(321)을 형성하는 단계(S128)를 진행할 수 있다.
제1 레지스트 패턴(331)이 형성되지 않은 금속 촉매층(320)을 식각하여 금속 패턴(321)을 형성하는 단계(S128)는 도 2에서 설명한 제1 레지스트 패턴이 형성되지 않은 금속 촉매층을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계(S122)와 동일한 물질 및 방법이 사용될 수 있다.
마지막으로, 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계(S130)를 진행한다.
금속 패턴(321)이 형성된 실리콘 기판(210) 상에 금속-보조 화학적 식각액을 이용하여 식각하면, 금속 패턴(321)이 형성되어 있는 부분의 실리콘 기판(310)은 식각되지만, 금속 패턴(321)이 형성되어 있지 않은 부분의 실리콘 기판(310)은 식각되지 않는다.
따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판(310) 상에 형성된 금속 패턴(321)의 형상에 따라, 실리콘 기판(310)에 양각 형태의 실리콘 패턴(340)이 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판(410) 상에 금속 촉매층(420)을 형성하는 단계(S110), 금속 촉매층(420) 상에 주사 탐침 리소그래피를 이용하여 금속 패턴(421)을 형성하는 단계 및 금속 패턴(421)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴(440)을 형성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 2차원 배열된 탐침을 사용하여 주사 탐침 리소그래피를 진행하는 것을 제외하면 도 2 내지 도 4에 도시된 본 발명의 제1 내지 제3의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 2차원 배열을 갖는 탐침을 사용하여 제조하므로, 금속 패턴(421)이 2차원 구조를 가질 수 있고, 이를 이용하여 3차원 구조를 갖는 비정형의 실리콘 패턴(440)을 제조할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 도시한 모식도이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판(511, 512, 513)으로 SOI 기판을 사용한 것을 제외하면, 도 2 내지 도 5에 도시된 본 발명의 제1 내지 제4의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
SOI 기판은 하부 실리콘 막(511), 산화막(512) 및 상부 실리콘 막(513; 소자 층)을 포함하는 구조이다.
실시예에 따라, 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 SOI 기판(511, 512, 513) 상에 금속 촉매층(520)을 형성하는 단계(S110), 금속 촉매층(520) 상에 주사 탐침 리소그래피를 이용하여 금속 패턴(521)을 형성하는 단계(S120) 및 금속 패턴(521)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴(530)을 형성하는 단계(S130)를 포함한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 SOI 기판을 사용함으로써, SOI 기판(511, 512, 513) 상에 금속 촉매층(520)을 형성하는 단계(S110), 금속 촉매층(520) 상에 주사 탐침 리소그래피를 이용하여 금속 패턴(521)을 형성하는 단계(S120)는 도 2 내지 도 5에서 설명한 바와 동일한 방법으로 제조될 수 있으나, 금속 패턴(521)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴(530)을 형성하는 단계(S130)은 식각 공정 시, 상부 실리콘 막(513)의 하부에 형성된 산화막(512)이 동시에 식각되어 실리콘 입자(530) 또는 실리콘 시트가 제조될 수 있다.
금속 패턴(210)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴(530)을 형성하는 단계(S130)에 대해서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법의 금속-보조 화학적 식각을 구체화한 단면도이다.
금속 패턴(521)을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계(S130)는 금속 패턴(210)이 형성된 SOI 기판(211, 512, 513)을 금속-보조 화학적 식각액에 침지(도 7)시키면, 금속 패턴(521)이 촉매로 작용하여 금속 패턴(521) 하부에 형성된 상부 실리콘 막(513)이 식각(도 8)될 수 있다. 동시에, 상부 실리콘 막(513)의 하부에 형성된 산화막(513)이 식각이 진행되는 동안 함께 식각(도 8 및 도 9)될 수 있다.
하부에 형성된 산화막(513)이 모두 제거될 정도로 금속-보조 화학적 식각이 충분히 진행되고 나면, 금속 패턴(521) 하부에 형성된 상부 실리콘막(513) 및 산화막(512)이 모두 식각되어, 금속 패턴(521)이 형성되지 않은 상부 실리콘막(530)이 패턴화되어 하부 실리콘 막(511)으로부터 분리되어 실리콘 입자 또는 실리콘 시트(530)를 제조할 수 있다.
실리콘 입자 또는 실리콘 시트(530)를 제조하기 위한 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간은 패턴의 간격, 크기, 소자층의 두께에 따라 조절될 수 있다
따라서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 실리콘 기판으로 SOI 기판(511, 512, 513)을 사용하는 방법을 통해 간단한 방법으로 나노-마이크로 실리콘 입자 또는 실리콘 시트(530)을 제조할 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 SOI 기판의 상부 실리콘 막(513, 소자 층)의 두께에 따라 실리콘 입자 또는 실리콘 시트의 높이가 조절될 수 있다.
상부 실리콘 막(513)의 두께는 원하는 구조(분리하고자 하는 실리콘 구조의 두께 또는 길이)에 따라 소자층의 두께가 다른 SOI기판을 사용할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 실리콘 나노/마이크로 패턴(Si nano-/microstructures)의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 도시한 것이고, 도 12는 드웰 시간(dwell time)의 제곱근(square root)에 따른 실리콘 패턴(Si wells)의 지름(Diameter)을 도시한 그래프이다.
그래프 내에 포함된 이미지는 지름이 가장 작은 실리콘 패턴(smallest Si well)의 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 사용하여 실리콘 나노/마이크로 패턴이 잘 형성된 것을 알 수 있다.
도 12를 참조하면, 드웰 시간 제곱근에 따라 선형적으로 실리콘 패턴의 지름이 증가되는 것을 알 수 있다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 돌출된 실리콘 나노/마이크로 패턴(protruding Si nano-/microstructures)의 상면 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 도시한 것이고, 도 14는 드웰 시간(dwell time)의 제곱근(square root)에 따른 돌출된 실리콘 패턴(protruding Si wells)의 지름(Diameter)을 도시한 그래프이다.
그래프 내에 포함된 이미지는 지름이 가장 작은 실리콘 패턴(smallest protruding Si well)의 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 사용하여 실리콘 나노/마이크로 패턴이 잘 형성된 것을 알 수 있다.
도 14를 참조하면, 드웰 시간 제곱근에 따라 선형적으로 실리콘 패턴의 지름이 증가되는 것을 알 수 있다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법 시, 5.2μN, 10.3 μN 및 15.5 μN의 힘(Δ접촉력)을 갖는 나노 쉐이빙을 이용하여 제조된 실리콘 나노와이어(Si NWs)의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 도시한 것이다.
도 15를 참조하면, 탐침에서 실리콘 기판에 가해지는 힘이 증가할수록 실리콘 나노 와이어의 지름(너비)이 증가되는 것을 알 수 있다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법 시, 나노 쉐이빙 동안 z-피에조 바이어스에 따른 Z-방향의 최초의 접촉 지점이 다른 3가지 경우(sample #1, sample #2 및 sample #3)에서의 패턴 크기를 도시한 그래프이고, 도 17은 도 16에서 변환된 접촉력의 변화량에 따른 실리콘 나노 와이어의 패턴 크기의 변화량을 도시한 그래프이다.
그래프 내에 포함된 이미지는 지름이 가장 작은 실리콘 나노 와이어의 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, z-피에조 바이어스는 탐침의 z 방향 변위가 증가할 때 발생하므로, 실리콘 기판에 대한 탐침의 접촉력이 증가되면 z-피에조 바이어스가 증가될 수 있다.
따라서, 나노 쉐이빙 동안 힘(Δ접촉력) 및 z-피에조 바이어스가 증가되면 실리콘 패턴의 크기, 예를 들어 지름(직경)이 증가되는 것을 알 수 있다.
도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법(MHA 딥-펜 나노리소그래피, 16-mercaptohexadecanoic acid DPN), 본 발명의 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법(PEG 딥-펜 나노리소그래피, PEG DPN) 및 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 이용한 미세 패턴의 제조 방법(나노 쉐이빙; 금속-보조 화학적 식각 및 금 식각 공정 전)을 통하여 제조된 4X4 도트 배열(Φ:600nm, RH 50%) 시의 패터닝 시간을 도시한 그래프이다.
도 18을 참조하면, 실시예에 따라 패터닝 시간이 상이한 것을 알 수 있다.
특히, PEG DPN을 이용하는 제2 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법(PEG 딥-펜 나노리소그래피, PEG DPN)보다 나노 쉐이빙(Nanoshaving)을 이용하는 본 발명의 제3 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 이용한 미세 패턴의 제조 방법(나노 쉐이빙; 금속-보조 화학적 식각 및 금 식각 공정 전)에서 더 빠른 패터닝 시간을 가지는 것을 알 수 있다.
도 19는 90분 동안 금속-보조 화학적 식각을 진행하여 제조된 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴인 대면적의 실리콘 나노 와이어 배열을 도시한 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 통해 대면적의 실리콘 나노 와이어가 잘 형성되는 것을 알 수 있다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 마이크로 크기의 비정형 실리콘 패턴을 도시한 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 사용하여 비정형 실리콘 패턴이 잘 형성되는 것을 알 수 있다,
도 21은 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 이용하여 제조된 실리콘 입자 및 시트를 도시한 주사 전자 현미경 이미지이다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법을 사용하여 실리콘 입자 및 시트가 잘 형성되는 것을 알 수 있다,
도 22는 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 다각형의 실리콘 입자의 광학현미경(optical microscope, OM) 이미지이다.
도 22를 참조하면, 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 다각형의 실리콘 입자를 마이크로 공진기로 사용할 수 있는 것을 알 수 있다.
도 23은 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 실리콘 입자의 형광(fluorescence, FL) 이미지이다.
도 23을 참조하면, 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 실리콘 입자에 형광 염료를 태그하여 형광 신호를 코딩하는 스마트 마이크로 입자로 사용될 수 있는 것을 알 수 있다.
특히, 도 23을 참조하면, 주사 탐침 리소그래피(SPL) 방법을 사용하여 다양한 형상(비정형)의 실리콘 마이크로 입자를 제작할 수 있고, 형광 염료 및 다른 화학물질을 결합함으로써 입자만의 특수 신호를 나타낼 수 있음을 알 수 있다.
여기서, R형태의 입자는 빨강색(Red) 파장의 신호를 발산하며, B형태의 입자는 파랑색(Blue) 파장의 신호를 발산하고 있는 것을 알 수 있다.
도 24는 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 실리콘 입자의 표면증강 라만 분광법(SERS) 스펙트럼을 도시한 것이다.
도 24를 참조하면, 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 실리콘 입자는 SERS 템플릿으로 사용될 수 있는 것을 알 수 있다.
특히, 도 24를 참조하면, 실리콘-온-인슐레이터 기판을 이용한 본 발명의 제5 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법으로 제조된 실리콘 입자가 저농도의 로다민 6G(Rhodamine 6G, R6G)의 표면 라만 산란 신호를 증강시켜 검출시킬 수 있고, 이는 저농도의 화학물질이나 바이오 물질을 검출할 수 있는 SERS 템플릿으로 사용될 수 있음을 나타낸다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간에 따른 실리콘 패턴의 길이의 변화를 도시한 주사 전자 현미경 이미지이고, 도 26은 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 금속-보조 화학적 식각의 금속-보조 화학적 식각 시간에 따른 실리콘 패턴의 길이의 변화를 도시한 그래프이다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간이 증가함에 따라 실리콘 나노 와이어 어레이의 실리콘 나노 와이어의 길이가 증가되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 최대 약 24㎛의 길이를 갖는 실리콘 나노 와이어를 제조할 수 있다.
도 27a 내지 도 27c는 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법에 사용될 수 있는 탐침 어레이를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 도 27a 내지 도 27c와 같이 2개 이상의 탐침이 일렬로 배열된 탐침 어레이 또는 이차원으로 배열된 탐침 어레이를 사용할 수 있다.
또한, 탐침의 팁 형상은 제한되지 않고, 도 27a 내지 도 27c와 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법은 1차원 또는 2차원으로 배열된 금속 패턴을 형성하여 3차원 구조를 갖는 비정형의 실리콘 패턴을 제조할 수 있고, 디자인을 자유롭게 설계할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110, 210, 310, 410: 실리콘 기판
120, 220, 320, 420, 520: 금속 촉매층
130, 230, 331: 제1 레지스트 패턴
121, 221, 321, 421, 521: 금속 패턴
140, 250, 340, 440, 530: 실리콘 패턴
240: 제2 레지스트 패턴
330, 430: 제2 레지스트층
511: 하부 실리콘 막
512: 산화막
513: 상부 실리콘 막

Claims (19)

  1. 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계;
    상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계는, 상기 금속 촉매층을 130℃ 내지 250℃의 온도에서 열처리를 진행하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 금속 촉매층 상에 탐침을 이용하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 레지스트 패턴이 형성되지 않은 상기 금속 촉매층을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  3. 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계;
    상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 금속 촉매층 상에 탐침을 이용하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2 레지스트 패턴이 형성되지 않은 상기 금속 촉매층 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2 레지스트 패턴을 세정하여 상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 단계; 및
    상기 제2 레지스트 패턴이 제거된 영역 하부에 형성된 상기 금속 촉매층을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  4. 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계;
    상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 금속 촉매층 상에 제1 레지스트를 도포하는 단계;
    탐침으로 상기 제1 레지스트를 선택적으로 제거하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 레지스트 패턴이 형성되지 않은 상기 금속 촉매층을 식각하여 금속 패턴을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 기판은 실리콘-온-인슐레이터(Silicon-On-Insulator, SOI)인 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주사 탐침 리소그래피는 1차원 또는 2차원 배열된 탐침을 사용하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주사 탐침 리소그래피는 2개 내지 100개의 탐침이 일렬로 배치된 탐침 어레이 또는 이차원으로 배열된 탐침 어레이를 사용하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  8. 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계;
    상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 주사 탐침 리소그래피는 z-피에주 바이어스 값에 따라 상기 실리콘 패턴의 크기가 조절되는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주사 탐침 리소그래피는 탐침의 접촉력(contact force)에 따라 실리콘 패턴의 크기가 조절되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금속-보조 화학적 식각은 식각 속도 및 상기 금속 촉매층의 접착력을 조절하여 식각 정밀도가 제어되는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 금속-보조 화학적 식각은 불산(HF) 및 과산화수소(H2O2) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 식각액을 사용하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 실리콘 기판 상에 금속 촉매층을 형성하는 단계;
    상기 금속 촉매층 상에 주사 탐침 리소그래피(Scanning probe lithography)를 이용하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 금속 패턴을 촉매로 이용한 금속-보조 화학적 식각(Metal-assisted chemical)을 이용하여 실리콘 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 금속 촉매층은 하부에 접촉층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 금속 패턴 사이의 간격은 50 nm 내지 10 cm인 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 금속-보조 화학적 식각의 식각 시간에 따라 상기 실리콘 패턴의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 실리콘 기판의 두께에 따라 상기 실리콘 패턴의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법.
  17. 청구항 제1항에 따른 주사 탐침 리소그래피 및 금속-보조 화학적 식각을 이용한 미세 패턴의 제조 방법에 의해 제조된 실리콘 패턴은, 음각 패턴, 양각 패턴 또는 입자 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미세 패턴.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 실리콘 패턴의 지름은 50 nm 내지 1000 ㎛인 것을 특징으로 하는 미세 패턴.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 실리콘 패턴의 높이는 1 nm 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 미세 패턴.
KR1020200165054A 2020-11-30 2020-11-30 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴 KR102453534B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200165054A KR102453534B1 (ko) 2020-11-30 2020-11-30 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200165054A KR102453534B1 (ko) 2020-11-30 2020-11-30 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220077234A KR20220077234A (ko) 2022-06-09
KR102453534B1 true KR102453534B1 (ko) 2022-10-13

Family

ID=81985933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200165054A KR102453534B1 (ko) 2020-11-30 2020-11-30 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102453534B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340485A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Hitachi Ltd 微細加工法
KR101620981B1 (ko) * 2014-11-11 2016-05-16 연세대학교 산학협력단 기판 식각 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100043542A (ko) 2008-10-20 2010-04-29 삼성전자주식회사 딥펜 나노리소그래피 공정을 이용하여 패터닝하는 장치 및 방법
KR20200077646A (ko) 2018-12-20 2020-07-01 서울대학교산학협력단 금속 촉매 화학 식각을 이용한 마이크로 및 나노 구조물 형성방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340485A (ja) * 1999-05-28 2000-12-08 Hitachi Ltd 微細加工法
KR101620981B1 (ko) * 2014-11-11 2016-05-16 연세대학교 산학협력단 기판 식각 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220077234A (ko) 2022-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vogel et al. As flat as it gets: ultrasmooth surfaces from template-stripping procedures
Glass et al. Block copolymer micelle nanolithography
Craighead et al. Chemical and topographical surface modification for control of central nervous system cell adhesion
US20120107562A1 (en) Methods for graphene-assisted fabrication of micro-and nanoscale structures and devices featuring the same
CN101508419B (zh) 一种纳米柱森林的加工方法
Kumar et al. Direct metal nano-imprinting using an embossed solid electrolyte stamp
Mao et al. The fabrication of diversiform nanostructure forests based on residue nanomasks synthesized by oxygen plasma removal of photoresist
Jo et al. Mass Fabrication of 3D Silicon Nano‐/Microstructures by Fab‐Free Process Using Tip‐Based Lithography
JP3813591B2 (ja) Ｓｐｍセンサーおよびその製造法
KR102453534B1 (ko) 미세 패턴의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 미세 패턴
KR101857647B1 (ko) 진공증착에 의한 하이브리드 패턴 형성방법, 이를 이용한 센서 소자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 센서 소자
JP2020508478A (ja) 微細加工プロセスのための液体マスク
Talukder et al. Advanced nanopatterning using scanning probe technology
Lin et al. Nickel electroplating for nanostructure mold fabrication
WO2012131644A1 (fr) Procede de formation de motifs d'objets sur la surface d'un substrat
JP2004319762A (ja) ナノ構造体の製造方法及びナノ構造体
EP3795724A1 (en) Micro and nano structuring of a diamond substrate
KR101975940B1 (ko) 나노 구조물 제조 방법 및 나노 구조물 제조용 스탬프 제조 방법
Chang et al. Fabrication of sub-100 nm h-PDMS tip array for tip-based nanolithography by electrochemical machining
CN110589834B (zh) 一种特异性金属纳米线及其制作方法
JP3953412B2 (ja) ポジ型マイクロコンタクト印刷を使用して物品の表面にパターンを形成する方法
Mao et al. Fabrication of nanopillars based on silicon oxide nanopatterns synthesized in oxygen plasma removal of photoresist
JP4543170B2 (ja) 標識製造方法
Mao et al. Realization of cylindrical submicron shell arrays by diffraction-introduced photolithography
Aydinoglu Fabrication of high aspect ratio (HAR) atomic force microscopy (AFM) probes by one step e-beam lithography and AFM cantilever patterning using grafted monolayer brushes

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