KR20110139851A - Nano template and fabrication method thereof - Google Patents

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    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

PURPOSE: A nano template and a manufacturing method thereof are provided to produce a nano template with pores having a controlled aspect ratio by efficiently controlling the size of the pores. CONSTITUTION: A nano template comprises a substrate(30), a pattern layer(10), a deposition layer(20), and a protective layer. The pattern layer is formed on the substrate from oxide of metal selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Zr, Nb, and W and has pores(50) including an opening exposed on the surface of the pattern layer. The deposition layer is laminated on the surface of the pores in order to reduce the pores exposing the surface of the substrate. The protective layer includes polystyrene, paraffin wax, or nail polish and fills in the pores by covering the pattern layer on the opposite side of the substrate.

Description

나노 템플릿 및 그 제조 방법{Nano template and fabrication method thereof}Nano template and fabrication method

본 발명은 기판 위에 나노구조를 형성하는 공정에서 마스크로서 사용되는 나노 템플릿 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 나노 템플릿에 형성된 기공의 크기를 제어할 수 있는 제조 방법 및 이에 따라 형성된 나노 템플릿에 관한 것이다.The present invention relates to a nano-template used as a mask in the process of forming a nanostructure on a substrate and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a manufacturing method and a nano-template formed according to the control of the size of the pores formed in the nano-template. .

최근 나노미터 크기의 기공(pore)을 갖는 나노 템플릿에 대한 관심이 증가되고 있다. 이는 이러한 나노 템플릿이 전자, 광학 및 미세기계장치 등의 분야에 이용될 가능성이 크기 때문이다. 종래의 리소그래픽 공정으로는 나노미터 크기를 가지며 높은 종횡비를 갖는 기공(pore)을 갖는 나노 템플릿를 넓은 영역에 걸쳐 형성하는 것이 쉽지 않다. 그러나 산성 전해질 내에 알루미늄을 넣어 양극산화하는 방법을 사용하면 다공성의 알루미나를 얻을 수 있는데, 이 방법을 이용하면 14 내지 200nm 크기의 균일한 지름을 갖는 칼럼형 육각형 셀(columnar hexagonal cell)들로 된 기공 어레이를 얻을 수 있다. 기공은 알루미늄과 알루미나 계면에서 산화물이 형성되면서 부피 팽창에 의한 화학적 스트레스로 인해 형성된다. 양극산화된 알루미늄의 기공의 깊이는 양극산화 시간에 비례하여 결정될 수 있으며, 이 외에도 양극산화 공정의 온도, 인가전압, 사용하는 용액에 따라서 다양한 면적과 깊이를 갖는 기공 어레이를 형성할 수 있다.Recently, there has been increasing interest in nano-templates having nanometer-sized pores. This is because these nano templates are likely to be used in fields such as electronics, optical and micromechanical devices. In conventional lithographic processes, it is not easy to form nano templates with nanometer size and high aspect ratio pores over a wide area. However, using a method of anodizing aluminum in an acidic electrolyte, porous alumina can be obtained, which uses pores of columnar hexagonal cells with uniform diameters ranging from 14 to 200 nm. You can get an array. The pores are formed by chemical stress due to volume expansion as oxides form at the aluminum and alumina interface. The pore depth of the anodized aluminum may be determined in proportion to the anodization time, and in addition, a pore array having various areas and depths may be formed according to the temperature of the anodizing process, an applied voltage, and a solution to be used.

그러나, 위와 같이 알루미늄을 양극산화하는 방법을 사용하더라도 기공의 지름이 작아지면 기공의 종횡비를 높이는 데에 한계가 있다. 따라서, 작은 지름과 높은 종횡비를 갖는 기공을 갖는 나노 템플릿을 제조하는 새로운 방법이 제공될 필요가 있다. 또한, 알루미늄을 양극산화하는 방법과 함께 사용하여 기공의 크기를 효율적으로 조절할 수 있는 방법이 제공될 필요가 있다.However, even when using the method of anodizing aluminum as described above, if the diameter of the pores is small, there is a limit to increase the aspect ratio of the pores. Thus, there is a need to provide a new method of making nano templates with pores with small diameters and high aspect ratios. In addition, there is a need to provide a method for efficiently controlling the size of the pores in combination with the method of anodizing aluminum.

본 발명이 해결하려는 과제는 나노 템플릿에 형성되는 기공의 크기를 제어함으로써, 조절된 종횡비를 갖는 기공을 포함하는 나노 템플릿을 제공하는 방법 및 이에 의해 형성되는 나노 템플릿을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a method for providing a nano-template comprising pores having a controlled aspect ratio, and the nano-template formed by controlling the size of the pores formed in the nano-template.

본 발명의 범위가 상술한 과제에 의해 제한되는 것은 아니다.The scope of the present invention is not limited by the above-mentioned subject.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 양상에 따른 나노 템플릿 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 금속 모재 상에 개구부 및 바닥부를 갖는 기공(pore)을 포함하는 패턴층을 형성하는 단계, 금속 모재로부터 패턴층을 분리하는 단계, 기공이 패턴층을 관통하도록 기공의 바닥부를 제거하는 단계 및 패턴층을 기판 상에 부착시키는 단계를 포함한다. In order to solve the above problems, there is provided a nano-template manufacturing method according to an aspect of the present invention. The method includes forming a pattern layer comprising pores having openings and bottoms on the metal substrate, separating the pattern layer from the metal substrate, and removing the bottom of the pores so that the pores penetrate the pattern layer. And attaching the pattern layer on the substrate.

이때, 이 방법은 상술한 패턴층을 분리하는 단계 이전에, 기공의 내부를 채우는 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 또한, 상술한 부착시키는 단계 이후에 보호층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. In this case, the method may further include forming a protective layer filling the inside of the pores before separating the pattern layer, and removing the protective layer after the attaching step. It may further include.

또한, 이 방법은 상술한 패턴층을 형성하는 단계 이후에, 기공의 표면에 기공을 좁히도록 증착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method may further include forming a deposition layer to narrow the pores on the surface of the pores after the forming of the pattern layer described above.

이때, 증착층은 원자층 증착법에 의해 형성된 것일 수 있다.In this case, the deposition layer may be formed by atomic layer deposition.

또한, 상술한 패턴층을 형성하는 단계는, 금속 모재의 표면을 1차 양극산화하는 단계, 1차 양극산화단계에 의해 형성된 양극산화막을 제거하는 단계 및 양극산화막이 제거된 표면을 2차 양극산화하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of forming the pattern layer, the first anodizing the surface of the metal base material, the step of removing the anodization film formed by the first anodization step and the second anodization of the surface from which the anodization film is removed It may include the step.

이때, 상술한 보호층은 폴리스티렌, 파라핀 왁스 또는 네일 팔리쉬(nail polish)일 수 있다.In this case, the above-described protective layer may be polystyrene, paraffin wax or nail polish.

또한, 상술한 금속 모재는 Al, Ti, Ta, Zr, Nb, 및 W로 되는 군에서 선택된 금속으로 이루어지고, 상술한 패턴층 및 증착층은 상기 선택된 금속의 산화물로 이루어질 수 있다.In addition, the metal base material described above may be made of a metal selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Zr, Nb, and W, and the pattern layer and the deposition layer may be made of an oxide of the selected metal.

그리고, 이 방법은 상술한 패턴층을 분리하는 단계 이전에, 산성 용액을 이용하여 상기 기공을 넓히는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method may further include widening the pores by using an acidic solution before separating the pattern layer.

본 발명의 다른 양상에 따라, 위에 설명한 나노 템플릿 제조 방법에 의해 제조된 나노 템플릿이 제공된다.According to another aspect of the invention, there is provided a nano template produced by the method of manufacturing a nano template described above.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 나노 템플릿은, 기공을 갖는 패턴층, 및 기공 표면이 성장하도록 상기 기공의 표면에 증착된 증착층을 포함한다.A nano template provided according to an aspect of the present invention includes a pattern layer having pores, and a deposition layer deposited on the surface of the pores so that the pore surfaces grow.

이때, 기공의 일 단부는 패턴층에 대해 개방(open)되어 있고 타 단부는 패턴층에 의해 폐쇄되어 있일 수 있다. 이때, 위의 나노 템플릿은 기공의 타 단부 쪽에서 상기 패턴층과 접하는 금속 모재를 더 포함할 수 있다.In this case, one end of the pores may be open to the pattern layer and the other end may be closed by the pattern layer. At this time, the nano template may further include a metal base material in contact with the pattern layer at the other end side of the pores.

다르게는, 기공의 일 단부는 상기 패턴층에 대해 개방(open)되어 있고 타 단부는 상기 패턴층에 의해 폐쇄되어 있을 수 있다. 이때, 위의 나노 템플릿은 기공을 채우며 기공의 일 단부 쪽의 패턴층 표면을 덮는 보호층을 더 포함할 수 있다. 이때, 위의 나노 템플릿은 기공의 타 단부 쪽에서 패턴층과 접하는 금속 모재를 더 포함할 수 있다.Alternatively, one end of the pores may be open relative to the pattern layer and the other end may be closed by the pattern layer. In this case, the nano-template may further include a protective layer filling the pores and covering the surface of the pattern layer at one end of the pores. At this time, the nano-template may further include a metal base material in contact with the pattern layer at the other end side of the pores.

상술한 나노 템플릿은, 기공을 채우며 기공의 일 단부 쪽의 패턴층 표면을 덮는 보호층을 더 포함할 수 있으며, 이때 기공은 패턴층을 관통하고, 기공의 일 단부 및 타 단부는 패턴층에 대해 개방(open)되어 있을 수 있다. 이때, 위의 나노 템플릿은 기공의 타 단부 쪽의 패턴층의 표면을 덮는 기판을 더 포함할 수 있다.The above-described nano-template may further include a protective layer filling the pores and covering the surface of the pattern layer on one end of the pores, wherein the pores penetrate the pattern layer, and one end and the other end of the pores with respect to the pattern layer. It may be open. In this case, the nano-template may further include a substrate covering the surface of the pattern layer on the other end side of the pores.

상술한 나노 템플릿은, 기공의 타 단부 쪽의 상기 패턴층의 표면을 덮는 기판을 더 포함할 수 있으며, 기공은 상기 패턴층을 관통하고, 기공의 일 단부 및 타 단부는 패턴층에 대해 개방(open)되어 있을 수 있다.The above-described nano-template may further include a substrate covering the surface of the pattern layer toward the other end of the pores, the pores penetrate the pattern layer, and one end and the other end of the pores are open to the pattern layer ( may be open).

상술한 나노 템플릿에 있어서, 보호층은 폴리스티렌, 파라핀 왁스 또는 네일 팔리쉬(nail polish)로 이루어질 수 있고, 패턴층은 Al, Ti, Ta, Zr, Nb, 및 W로 되는 군에서 선택된 금속의 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 증착층의 재료는 패턴층의 재료와 동일할 수 있다.In the above-described nano template, the protective layer may be made of polystyrene, paraffin wax or nail polish, and the pattern layer is an oxide of a metal selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Zr, Nb, and W. It may be made of. In addition, the material of the deposition layer may be the same as the material of the pattern layer.

본 발명의 다른 양상에 따른 나노 템플릿이 제공된다. 이 나노 템플릿은 기판, 기판 상에 있으며 기공을 갖는 패턴층 및 기공이 좁혀지도록 기공의 표면에 증착된 증착층을 포함한다. 이때, 기공은 기판 반대쪽의 패턴층의 표면 상으로 노출된 개구부를 갖는다. According to another aspect of the present invention, a nano-template is provided. The nano template includes a substrate, a patterned layer on the substrate and having a pore, and a deposition layer deposited on the surface of the pores to narrow the pores. At this time, the pores have openings exposed on the surface of the pattern layer opposite the substrate.

이때, 기공에 의해 기판의 표면이 노출되어 있을 수 있다.At this time, the surface of the substrate may be exposed by the pores.

이때, 나노 템플릿은 기공을 채우며 기판 반대쪽의 패턴층의 표면을 덮는 보호층을 더 포함할 수 있다. 또한, 보호층은 폴리스티렌, 파라핀 왁스 또는 네일 팔리쉬(nail polish)를 포함할 수 있다.In this case, the nano-template may further include a protective layer filling the pores and covering the surface of the pattern layer opposite to the substrate. In addition, the protective layer may comprise polystyrene, paraffin wax or nail polish.

이때, 패턴층은 Al, Ti, Ta, Zr, Nb, 및 W로 되는 군에서 선택된 금속의 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 증착층의 재료는 패턴층의 재료와 동일할 수 있다.At this time, the pattern layer may be made of an oxide of a metal selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Zr, Nb, and W. In addition, the material of the deposition layer may be the same as the material of the pattern layer.

본 발명의 다른 양상에 따른 나노 템플릿이 제공된다. 이 나노 템플릿은 기공을 갖는 패턴층 및 기공이 좁혀지도록 기공의 표면에 증착된 증착층을 포함하며, 기공은 패턴층의 제 1 면 상으로 노출된 개구부를 갖는다.According to another aspect of the present invention, a nano-template is provided. The nano template includes a pattern layer having pores and a deposition layer deposited on the surface of the pores to narrow the pores, the pores having openings exposed on the first side of the pattern layer.

본 발명에 따르면 나노 템플릿에 형성되는 기공의 크기를 제어함으로써, 조절된 종횡비를 갖는 기공을 포함하는 나노 템플릿을 제조 방법 및 이에 의해 형성되는 나노 템플릿을 제공할 수 있다.According to the present invention, by controlling the size of the pores formed in the nano-template, it is possible to provide a method for producing a nano-template comprising pores having a controlled aspect ratio and a nano-template formed thereby.

본 발명의 범위가 상술한 효과에 의해 제한되는 것은 아니다.The scope of the present invention is not limited by the above-mentioned effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 산화물 마스크의 구조 및 그 용도를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 산화물 마스크의 제조 방법의 흐름을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 산화물 마스크의 제조 방법의 흐름을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 금속 산화물 마스크의 제조 방법의 흐름을 나타낸 것이다.
1 is a view for explaining the structure and use of the metal oxide mask according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a flow of a method of manufacturing a metal oxide mask according to an embodiment of the present invention.
3 shows a flow of a method of manufacturing a metal oxide mask according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the flow of a method of manufacturing a metal oxide mask according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 산화물 마스크의 구조 및 그 용도를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the structure and use of the metal oxide mask according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1의 (a)의 (i)에 도시한 것과 같이 기공(50)이 형성된 패턴층(10)을 포함하는 나노 템플릿(1)이 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 나노 템플릿(1)은 증착층(20) 및/또는 기판(30)을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, as shown in (a) of FIG. 1 (a) may be provided a nano-template (1) comprising a pattern layer 10 in which pores 50 are formed. The nano template 1 manufactured according to embodiments of the present invention may further include a deposition layer 20 and / or a substrate 30.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 템플릿(1)을 사용하면, 예컨대 후술하는 방법에 의해 나노캐패시터(nanocapacitor) 등의 미세구조(110)를 기판(30) 위에 형성할 수 있다. 즉, 나노 템플릿(1)의 기공(50)을 통해 미세구조 조성물(100)을 기판(30) 상에 형성한 후(도 1의 (a)의 (ii)), 패턴층(10) 상에 퇴적된 미세구조 조성물(100)을 제거하고(도 1의 (a)의 (iii)), 그 다음 패턴층(10)을 제거하면 미세구조(110)가 형성된 기판(30)을 얻을 수 있다(도 1의 (a)의 (iv)). 미세구조 조성물(100)은 예를 들어 강유전성 물질, 전도성 물질, 절연성 물질, 반도체성 물질 등이 있으며, 이 밖의 다른 물질들도 미세구조 조성물(100)로 사용될 수 있다.By using the nano-template 1 according to an embodiment of the present invention, a microstructure 110 such as a nanocapacitor may be formed on the substrate 30 by, for example, a method described below. That is, after forming the microstructure composition 100 on the substrate 30 through the pores 50 of the nano-template 1 ((ii) of FIG. 1 (a)), on the pattern layer 10 By removing the deposited microstructure composition 100 ((iii) of FIG. 1 (a)) and then removing the pattern layer 10, the substrate 30 on which the microstructure 110 is formed may be obtained ( (Iv) of Figure 1 (a). The microstructured composition 100 includes, for example, ferroelectric materials, conductive materials, insulating materials, semiconductor materials, and the like, and other materials may be used as the microstructured composition 100.

도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 (i)에 도시한 나노 템플릿(1)의 종단면(A-A')을 도시한 것이다. 패턴층(10)을 관통하여 형성된 기공(50)은 상하로 길게 연장되어 있으며 기공(50)을 통해 기판(30) 표면이 노출될 수 있다. 기공(50)은 나노(nano) 사이즈를 가질 수 있다. FIG. 1B shows a longitudinal cross section A-A 'of the nano-template 1 shown in FIG. 1A-i. The pores 50 formed through the pattern layer 10 may extend upward and downward, and the surface of the substrate 30 may be exposed through the pores 50. The pores 50 may have a nano size.

후술하는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 나노 템플릿(1)은 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 기공(50)의 측벽면에 증착된 증착층(20)을 포함할 수 있다. 증착층(20)의 두께를 조절함으로써 기공(50)의 직경 또는 폭을 제어할 수 있다. 이에 따라, 기공(50)의 종횡비(aspect ratio)가 제어될 수 있다. Nano template 1 manufactured according to an embodiment of the present invention to be described later may include a deposition layer 20 deposited on the side wall surface of the pores 50 as shown in (b) of FIG. The diameter or width of the pores 50 may be controlled by adjusting the thickness of the deposition layer 20. Accordingly, the aspect ratio of the pores 50 may be controlled.

그러나, 후술하는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 나노 템플릿(1)에는 도 1의 (b)에 도시한 바와 달리 증착층(20)이 존재하지 않을 수 있다.However, in the nano-template 1 manufactured according to another embodiment of the present invention described below, the deposition layer 20 may not exist, as shown in FIG.

이하, 본 발명에 의해 제공될 수 있는 나노 템플릿(1)의 구조 및 그 제조 방법을 실시예 별로 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 첨부된 도면의 각 구성요소의 디멘젼(dimension)은 설명을 위해 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
Hereinafter, the structure of the nano-template 1 which can be provided by the present invention and its manufacturing method will be described in detail with reference to the accompanying drawings for each embodiment. The dimensions of each component of the accompanying drawings may be exaggerated for explanation.

실시예Example 1 One

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 템플릿 제조 방법의 흐름을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the flow of the nano-template manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

나노 템플릿(1)은 금속 모재(12)로부터 생성될 수 있다(도 2의 S201 참조). 금속 모재(12)는 여하의 금속을 포함할 수 있으나, 특히 양극 산화에 유리한 Al, Ti, Ta, Zr, Nb, 또는 W와 같은 금속을 포함할 수 있다. 이하, Al 금속 모재로부터 나노 템플릿(1)을 제조하는 방법을 도 2를 참조하여 예를 들어 설명한다. 이하, Al 금속 모재로부터 생성된 나노 템플릿(1)을 AAO 템플릿이라고 지칭할 수 있다. 후술하는 방법은 Al 뿐만 아니라 Ti, Ta, Zr, Nb, 또는 W와 같은 다른 금속에도 적용될 수 있음을 이해할 수 있다. The nano template 1 may be generated from the metal base material 12 (see S201 of FIG. 2). The metal base material 12 may include any metal, but may include a metal such as Al, Ti, Ta, Zr, Nb, or W, which is particularly advantageous for anodization. Hereinafter, the method of manufacturing the nano template 1 from the Al metal base material will be described with reference to FIG. 2. Hereinafter, the nano-template 1 generated from the Al metal base material may be referred to as an AAO template. It will be appreciated that the method described below can be applied to other metals such as Ti, Ta, Zr, Nb, or W as well as Al.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 템플릿 제조 방법은 (I) 전처리 공정, (II) 양극산화 공정, 및 (III) 후처리 공정을 포함할 수 있다. 금속 모재(12)로서 99.999% 순도의 0.50mm 두께의 알루미늄 박판을 사용할 수 있다.
Nano template manufacturing method according to an embodiment of the present invention may include (I) pre-treatment process, (II) anodization process, and (III) post-treatment process. As the metal base material 12, a 0.50 mm thick aluminum sheet having 99.999% purity can be used.

(I) 전처리 공정(미도시)(I) pretreatment process (not shown)

알루미늄 박판의 전처리 공정은 초음파처리(ultrasonication) 공정 및 세척 공정을 포함할 수 있다. 초음파처리 공정은 아세톤과 에탄올을 이용하여 수행할 수 있는데, 이에 의해 알루미늄 표면에 붙어있는 유기물이 제거될 수 있다. 세척 공정은 탈이온수(deionized water, DI water)를 사용하여 수행될 수 있다.The pretreatment process of the aluminum sheet may include an ultrasonication process and a cleaning process. The sonication process may be performed using acetone and ethanol, whereby organic matter attached to the aluminum surface may be removed. The washing process can be performed using deionized water (DI water).

그 다음, 과염소산(HClO4)과 에탄올이 1:5의 비율로 혼합된 용액에서 18V, 10°C의 조건하에 4분 30초 동안 전해 연마(electro-polishing) 공정을 진행할 수 있다. 이로 인해 평평한 표면에 알루미늄 박판을 형성할 수 있다.
Then, in a solution in which the perchloric acid (HClO 4 ) and ethanol are mixed at a ratio of 1: 5, an electropolishing process may be performed for 4 minutes and 30 seconds under conditions of 18V and 10 ° C. This makes it possible to form a thin aluminum plate on a flat surface.

(II) 양극산화 공정(S202 ~ S204)(II) Anodization Process (S202 ~ S204)

전처리 공정이 끝난 후에 양극산화 공정을 진행할 수 있다. 양극산화 공정은 다시 1차 양극산화 공정(S202), 알루미나 막 제거 공정(S203), 및 2차 양극산화 공정(S204)의 세 단계의 공정을 포함하여 진행될 수 있다.After the pretreatment process, the anodization process can proceed. The anodization process may further include three steps, a first anodization process (S202), an alumina film removal process (S203), and a second anodization process (S204).

첫째, 1차 양극산화 공정(S202)은 7°C 온도로 0.3M의 전해질 용액에서 24시간 동안 40V 전압으로 수행될 수 있다. 1차 양극산화 공정(S202)에 소요되는 시간은 기공(50)의 배열에 영향을 미칠 수 있다. 육각형(hexagonal) 패턴의 잘 배열된 기공(50)을 얻기 위해 24시간 동안 양극산화를 진행할 수 있다. 상술한 전해질 용액으로서 옥살산(C2H2O4: oxalic acid) 용액을 사용할 수 있다. 또는 전해질 용액으로서 황산, 인산, 크롬산 또는 불산 등을 사용하여 기공의 밀도나 크기를 다양하게 조절할 수 있다.First, the first anodization process (S202) may be performed at a voltage of 40V for 24 hours in a 0.3M electrolyte solution at a temperature of 7 ° C. The time required for the first anodization process S202 may affect the arrangement of the pores 50. Anodization may be performed for 24 hours to obtain well arranged pores 50 in a hexagonal pattern. An oxalic acid (C 2 H 2 O 4 : oxalic acid) solution may be used as the electrolyte solution. Alternatively, sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, or hydrofluoric acid may be used as the electrolyte solution to variously control the density or size of the pores.

기공(50)의 형성은 알루미늄과 알루미나 사이의 계면에서 산화물이 형성되면서 부피 팽창에 의한 화학적 스트레스로 인해 형성된다. 양극산화를 낮은 전압이나 낮은 온도에서 수행하면 이러한 스트레스가 작기 때문에 육각형 모양의 배열을 얻기 힘들 수 있다. 이 경우 양극산화 시간을 길게 하여 공정을 진행하면 잘 배열된 기공(50)을 얻을 수 있다. Formation of the pores 50 is formed due to chemical stress due to volume expansion while oxide is formed at the interface between aluminum and alumina. If anodization is performed at low voltage or low temperature, this stress is small and it is difficult to obtain hexagonal arrays. In this case, if the anodization time is prolonged, the pores 50 may be well arranged.

둘째, 1차 양극산화 공정에 의해 형성된 알루미나 막(Al2O3 층), 즉 AAO 층을 제거할 수 있다(S203). 1차 양극산화 공정(S202)에 의해 생성된 AAO 층 상단 부분의 기공은 불규칙적으로 형성되어 있기 때문에 화학적 식각법으로 AAO 층을 제거할 수 있다. 이를 위해 60°C에서 인산 6wt%(H3PO4: phosphoric acid)와 크롬산 1.8wt%(H2CrO4 : chromic acid) 혼합액을 이용하여 1차 양극산화 공정에 의해 형성된 알루미나 막(Al2O3)이 실질적으로 완벽하게 제거될 때까지 용해시킬 수 있다.Second, the alumina film (Al 2 O 3 layer) formed by the first anodization process, that is, the AAO layer may be removed (S203). Since the pores of the upper portion of the AAO layer generated by the first anodization process (S202) are irregularly formed, the AAO layer may be removed by chemical etching. At 60 ° C for this acid 6wt% (H 3 PO 4: phosphoric acid) and the chromic acid 1.8wt% (H 2 CrO 4 Using a mixture of: chromic acid, the alumina film (Al 2 O 3 ) formed by the first anodization process can be dissolved until substantially completely removed.

셋째, AAO 층을 제거한 후에 2차 양극산화 공정을 수행할 수 있다(S204). 상기 AAO 층을 제거하는 공정(S203)에 의해 알루미늄에 남겨진 육각형 구조의 패턴이 제2차 양극산화 공정(S204)에서의 AAO 층 성장 템플릿으로 작용하기 때문에, 2차 양극산화 공정(S204)에서는 잘 정렬된 나노 다공성 알루미늄 템플릿이 형성될 수 있다. Third, the second anodization process may be performed after removing the AAO layer (S204). Since the pattern of the hexagonal structure left in aluminum by the step of removing the AAO layer acts as an AAO layer growth template in the second anodization step (S204), it is well suited in the second anodization step (S204). An aligned nanoporous aluminum template can be formed.

2차 양극산화 공정(S204)은 1차 양극산화 공정(S202)과 동일한 조건인 7°C, 40V전압에서 진행될 수 있다. 2차 양극산화 공정(S204)을 4분에 걸쳐 진행하면 약 300nm ~ 400nm 두께의 AAO 층을 형성할 수 있다. 양극 산화된 알루미늄의 길이는 양극산화 시간에 비례하여 결정될 수 있으며, 이 외에도 양극산화 공정의 온도, 인가전압, 사용하는 용액에 따라서 다양한 크기와 길이의 AAO 템플릿을 형성할 수 있다.
The secondary anodization step S204 may be performed at a voltage of 7 ° C. and 40 V, which is the same condition as the first anodization step S202. When the second anodization process (S204) is performed over 4 minutes, an AAO layer having a thickness of about 300 nm to 400 nm can be formed. The length of the anodized aluminum can be determined in proportion to the anodization time, and in addition, AAO templates of various sizes and lengths can be formed according to the temperature of the anodizing process, the applied voltage, and the solution used.

(III) 후처리 단계(S205 ~ S209)(III) post-processing steps (S205-S209)

상술한 양극산화 공정(S202 ~ S204)을 수행한 후에 후처리 공정들(S205 ~ S209)을 수행할 수 있다.After performing the above-described anodization processes (S202 to S204), post-processing processes (S205 to S209) may be performed.

7°C 온도의 0.3M의 옥살산(C2H2O4: oxalic acid) 용액에서 제조된 AAO 템플릿은 약 35nm의 평균 직경을 갖는 육각형 벌집모양의 조밀충진된 기공(50)들로 구성될 수 있다. AAO templates prepared from 0.3M oxalic acid (C 2 H 2 O 4 : oxalic acid) solution at 7 ° C can be composed of hexagonal honeycomb dense packed pores 50 with an average diameter of about 35 nm. have.

2차 양극산화 공정(S204)이 완료된 후, AAO 템플릿 내부에 보호층(40)을 채워 넣을 수 있다(S205). 보호층(40)을 채워 넣은 후에 80°C 에서 2시간 동안 열처리를 진행할 수 있다. 보호층(40)은 300 ~ 400 nm 두께의 AAO 패턴층(10, 11)이 부서지는 것을 방지하는 역할과 함께, AAO 하부의 바닥층(11)을 제거할 때에 기공(50)의 크기가 의도하지 않게 넓어지는 것을 방지할 수 있으며, 나노 템플릿 마스크를 제작하는 이후의 공정에서 재료를 쉽게 다룰 수 있게 한다. 보호층(40)의 재료로서 폴리스티렌(polystyrene, 1.4 wt% PS/CHCl3 solution)이 사용될 수 있다. 이하, 보호층(40)으로서 폴리스티렌이 채워 넣어진 AAO 층을 PS/AAO 층(10, 11, 40)이라고 지칭할 수 있다. 다만, 보호층(40)으로 폴리스티렌 대신 다양한 대체물, 예컨대 파라핀 왁스(paraffin wax), 또는 네일 팔리쉬(nail polish) 등이 사용되거나 또는 스핀 코팅 계열의 절연물 등이 사용될 수 있다는 점에 주의할 필요가 있다.After the second anodization process (S204) is completed, the protective layer 40 may be filled in the AAO template (S205). After filling the protective layer 40 may be subjected to a heat treatment for 2 hours at 80 ° C. The protective layer 40 serves to prevent breakage of the AAO pattern layers 10 and 11 having a thickness of 300 to 400 nm, and the size of the pores 50 is not intended when removing the bottom layer 11 under the AAO. It can be prevented from being widened, and the material can be easily handled in the subsequent process of manufacturing the nano template mask. Polystyrene (1.4 wt% PS / CHCl 3 solution) may be used as the material of the protective layer 40. Hereinafter, the AAO layer filled with polystyrene as the protective layer 40 may be referred to as the PS / AAO layers 10, 11, and 40. However, it should be noted that various alternatives such as paraffin wax, nail polish, or the like may be used instead of polystyrene as the protective layer 40, or a spin coating type insulation may be used. have.

보호층(40)을 채워 넣는 공정(S205) 후에, 과포화된 염화수은(HgCl2)을 이용하여 PS/AAO 층(10, 11, 40)과 금속 모재(알루미늄)(12)를 분리할 수 있다(S206). After the process of filling the protective layer 40 (S205), the supersaturated mercury chloride (HgCl 2 ) may be used to separate the PS / AAO layers 10, 11, and 40 from the metal base material (aluminum) 12. (S206).

그 다음, PS/AAO 층(10, 11, 40)으로부터 AAO 하부의 바닥층(11)을 제거할 수 있다(S207). 이를 위해, 우선 탈이온수를 이용하여 상기 분리된 PS/AAO 층(10, 11, 40)을 세척할 수 있다. 그 다음 인산(H3PO4) 용액을 30°C, 1 ~ 120 분 동안 가하여 AAO 하부의 바닥층(11)을 제거할 수 있다. 이때, 기공(50)의 크기(예컨대, 1nm ~ 95nm)에 따라 AAO 하부의 바닥층(11)의 두께가 달라질 수 있기 때문에, 인산 용액을 가하는 시간을 잘 조절하지 않으면 기공(50)이 의도하지 않게 더 확장될 수 있다는 문제가 있다.Next, the bottom layer 11 below the AAO may be removed from the PS / AAO layers 10, 11, and 40 (S207). To this end, first, deionized water may be used to wash the separated PS / AAO layers 10, 11, 40. Then, a solution of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) may be added at 30 ° C. for 1 to 120 minutes to remove the bottom layer 11 under the AAO. In this case, since the thickness of the bottom layer 11 under the AAO may vary depending on the size of the pore 50 (eg, 1 nm to 95 nm), the pore 50 may be unintentionally uncontrolled if the time for adding the phosphoric acid solution is not well controlled. The problem is that it can be extended further.

AAO 하부의 바닥층(11)이 제거된 PS/AAO 층(10, 40)을 탈이온수로 세척한 후에 탈이온수에 있는 상태로 기판(30) 위에 놓을 위치시킬 수 있다(S208). 이때 기판(30)은 전도성 기판(Pt/Ti/SiO2/Si)일 수 있다. 그 다음 100°C에서 30분 동안 열처리를 진행하여 PS/AAO 층(10, 40)을 기판(30)에 흡착시킬 수 있다. After the bottom layer 11 under the AAO is removed, the PS / AAO layers 10 and 40 may be washed with deionized water and then placed on the substrate 30 in a state of deionized water (S208). In this case, the substrate 30 may be a conductive substrate (Pt / Ti / SiO 2 / Si). Then, the heat treatment may be performed at 100 ° C. for 30 minutes to adsorb the PS / AAO layers 10 and 40 onto the substrate 30.

마지막으로 기판(30)에 흡착된 PS/AAO 층(10, 40)을 클로로포름(CHCl3)에 담궈 놓아 완전하게 보호층(40)을 제거할 수 있다(S209). 그 결과 AAO 마스크를 기판(40) 위에 형성할 수 있다.Finally, the PS / AAO layers 10 and 40 adsorbed on the substrate 30 may be immersed in chloroform (CHCl 3 ) to completely remove the protective layer 40 (S209). As a result, an AAO mask can be formed on the substrate 40.

이상 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 템플릿 제조 방법을 설명하기 위하여 특정 실험예를 구체적인 수치를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 이 구체적인 수치에 의해 한정되는 것이 아니며 수치의 변경이 가능하다는 점은 자명하다. 또한, 상술한 단계 중 일부 단계가 생략되더라도 본 발명은 완전히 수행될 수 있다. 다만 생략되는 단계에 의해 의도한 효과를 얻지 못할 수 있다.
In order to explain the method of manufacturing a nano-template according to an embodiment of the present invention, a specific experimental example was described by presenting a specific numerical value, but the present invention is not limited to this specific numerical value, and it is obvious that the numerical value can be changed. Do. In addition, the present invention can be carried out completely even if some of the above-described steps are omitted. However, the step may be omitted may not achieve the intended effect.

실시예Example 2 2

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 템플릿 제조 방법의 흐름을 나타낸 것이다.Figure 3 shows the flow of the nano-template manufacturing method according to another embodiment of the present invention.

도 3의 단계(S301) 내지 단계(S304)는 도 2의 단계(S201) 내지 단계(S204)에 대응하고, 도 3의 단계(S306) 내지 단계(S310)는 도 2의 단계(S205) 내지 단계(S209)에 대응되며, 도 3에 의한 방법에서는 단계(S305)가 추가된다.Steps S301 to S304 of FIG. 3 correspond to steps S201 to S204 of FIG. 2, and steps S306 to S310 of FIG. 3 correspond to steps S205 to FIG. 2 of FIG. 2. Corresponding to step S209, in the method according to FIG. 3, step S305 is added.

도 3에 의한 제조 방법은 도 2에서 설명한 (I) 전처리 공정, (II) 양극산화 공정 및 (III) 후처리 공정을 포함된다. 이때, 도 2와 도 3에 의한 제조 방법에 있어서 (I) 전처리 공정 및 (II) 양극산화 공정은 서로 동일할 수 있다. 다만, 도 3의 의한 제조 방법의 (III) 후처리 공정에는 도 2에 의한 제조 방법의 (III) 후처리 공정에 단계(S305)가 추가된다. 이하, 중복 설명을 피하기 위해 단계(S305) 및 그 이후의 단계들에 대하여만 기술한다.The manufacturing method by FIG. 3 includes the (I) pretreatment process, (II) anodization process, and (III) post-treatment process demonstrated in FIG. In this case, in the manufacturing method of FIGS. 2 and 3, the (I) pretreatment process and (II) anodization process may be the same. However, step (S305) is added to the (III) post-treatment process of the manufacturing method of FIG. 2 in the (III) post-treatment process of the manufacturing method of FIG. Hereinafter, only steps S305 and subsequent steps will be described in order to avoid redundant description.

상술한 바와 같이 7°C 온도의 0.3M의 옥살산(C2H2O4: oxalic acid) 용액에서 제조된 AAO 템플릿은 약 35nm의 평균 직경을 갖는 육각형 벌집 모양의 조밀하게 충진된 기공(50)들로 구성될 수 있다. As described above, the AAO template prepared from 0.3 M oxalic acid (C 2 H 2 O 4 : oxalic acid) solution at 7 ° C. has hexagonal honeycomb densely packed pores 50 having an average diameter of about 35 nm. It may consist of.

이렇게 만들어진 AAO 템플릿을 원자단위 증착법을 이용하여 기공(50)의 크기를 줄일 수 있다(S305). 원자단위 증착법(ALD; Atomic Layer Deposition)은 원자단위 증착을 이용하는 증착법으로써 나노단위 구조에 증착이 가능하다. 따라서, 원자단위 증착법을 이용하여 AAO 내부의 기공(50)의 표면을 Al2O3로 증착함하여 증착층(20)을 성장시킴으로써 기공(50)의 직경을 예컨대 1nm 까지 줄일 수 있다. 상술한 Al2O3로 증착층은 도 1의 (b)에 도시한 증착층(20)의 일 예이다.The size of the pores 50 can be reduced by using the AAO template prepared in this way (S305). Atomic Layer Deposition (ALD) is a deposition method using atomic deposition which can be deposited on nanoscale structures. Accordingly, the diameter of the pores 50 may be reduced to, for example, 1 nm by depositing the surface of the pores 50 inside the AAO with Al 2 O 3 using an atomic unit deposition method to grow the deposition layer 20. The deposition layer with Al 2 O 3 described above is an example of the deposition layer 20 shown in FIG. 1B.

한편, 상술한 2차 양극산화 공정이 약 4분 경과 한 후에 AAO 기공(50)의 내부 표면은 거친 형태를 가질 수 있다. 이때, 원자단위 증착 공정을 수행하기에 앞서 30분 정도에 걸쳐 AAO를 확장하는 공정을 진행하여 기공의 크기를 40nm 정도까지 확장하면, 기공(50)의 내부를 깨끗한 원형 상태로 만들어 줄 수 있다. 이 확장 공정에 의해 원자단위 증착 공정이 효율적으로 수행될 수 있다.On the other hand, after about 4 minutes of the above-described secondary anodization process, the inner surface of the AAO pores 50 may have a rough shape. At this time, if the AAO process is extended over about 30 minutes before the atomic unit deposition process is performed, and the pore size is extended to about 40 nm, the inside of the pores 50 may be made in a clean circular state. By this expansion process, the atomic deposition process can be performed efficiently.

단계(S305) 이후의 단계(S306) 내지 단계(S310)는 도 2의 단계(S205) 내지 단계(S209)에 대응된다. 다만 패턴층(10)에 형성된 기공(50)의 표면에 증착층(20)이 성장하여 형성되어 있다는 점이 다르다. 상술한 제2 실시예에서 제시된 수치들은 기공의 목표 크기에 따라 변경될 수 있다.
Steps S306 to S310 after step S305 correspond to steps S205 to S209 of FIG. 2. The difference is that the deposition layer 20 is formed on the surface of the pores 50 formed in the pattern layer 10. The numerical values given in the second embodiment described above may be changed according to the target size of the pores.

실시예Example 3 3

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 템플릿 제조 방법의 흐름을 나타낸 것이다.Figure 4 shows the flow of the nano-template manufacturing method according to another embodiment of the present invention.

도 4의 단계(S401) 내지 단계(S404)는 도 2의 단계(S201) 내지 단계(S204)에 대응하고, 도 4의 단계(S406) 내지 단계(S410)는 도 2의 단계(S205) 내지 단계(S209)에 대응되며, 도 4에 의한 방법에서는 단계(S405)가 추가된다.Steps S401 through S404 of FIG. 4 correspond to steps S201 through S204 of FIG. 2, and steps S406 through S410 of FIG. 4 correspond to steps S205 and S205 of FIG. 2. Corresponding to step S209, in the method according to FIG. 4, step S405 is added.

도 4에 의한 제조 방법은 도 2에서 설명한 (I) 전처리 공정, (II) 양극산화 공정 및 (III) 후처리 공정을 포함된다. 이때, 도 2와 도 4에 제조 방법에 있어서 (I) 전처리 공정 및 (II) 양극산화 공정은 서로 동일하다. 다만, 도 4에 의한 제조 방법의 (III) 후처리 공정에는 도 2에 의한 제조 방법의 (III) 후처리 공정에 단계(S405)가 추가된다. 이하, 중복 설명을 피하기 위해 단계(S405) 및 그 이후의 단계들에 대하여만 기술한다.The manufacturing method by FIG. 4 includes the (I) pretreatment process, (II) anodization process, and (III) post-treatment process demonstrated in FIG. 2 and 4, the (I) pretreatment step and the (II) anodization step are the same. However, step (S405) is added to the (III) post-treatment process of the manufacturing method according to FIG. 2 in the (III) post-treatment process of the manufacturing method according to FIG. 4. Hereinafter, only steps S405 and subsequent steps will be described to avoid redundant description.

상술한 바와 같이 7°C 온도의 0.3M의 옥살산(C2H2O4: oxalic acid) 용액에서 제조된 AAO 템플릿은 약 35nm의 평균 직경을 갖는 육각형 벌집 모양의 조밀하게 충진된 기공(50)들로 구성될 수 있다. As described above, the AAO template prepared from 0.3 M oxalic acid (C 2 H 2 O 4 : oxalic acid) solution at 7 ° C. has hexagonal honeycomb densely packed pores 50 having an average diameter of about 35 nm. It may consist of.

이렇게 만들어진 AAO 템플릿의 기공(50)의 크기를 0.1M 인산(H3PO4) 용액(30°C )을 사용하여 넓일 수 있다(S405). 단계(S405)에 의해 기공(50)의 직경이 예컨대 95nm까지 증가될 수 있다. 단계(S405) 이후의 단계(S406) 내지 단계(S410)는 도 2의 단계(S205) 내지 단계(S209)에 대응된다. 상술한 제3 실시예에서 제시된 수치들은 기공의 목표 크기에 따라 변경될 수 있다.
The pore 50 of the AAO template thus made can be widened using 0.1M phosphoric acid (H 3 PO 4 ) solution (30 ° C) (S405). By the step S405, the diameter of the pores 50 may be increased to, for example, 95 nm. Steps S406 through S410 after step S405 correspond to steps S205 through S209 of FIG. 2. The numerical values given in the third embodiment described above may be changed according to the target size of the pores.

상술한 실시예 1 내지 실시예 3에서 (II) 양극산화 공정이 수행될 때에, 1차 양극산화 공정(S202, S302, S402) 및 알루미나 막 제거 공정(S203, S303, S403)은 생략될 수 있다. 1차 양극산화 공정(S202, S302, S402) 및 알루미나 막 제거 공정(S203, S303, S403)은 기판의 표면을 예비적으로 육각 구조로 성형하는 기능을 하는데, 이러한 기능은 2차 양극산화 공정(S204, S304, S404)의 조건을 조절하여 적어도 부분적으로 달성할 수 있기 때문이다.When the (II) anodization process is performed in Examples 1 to 3 described above, the first anodization process (S202, S302, S402) and the alumina film removing process (S203, S303, S403) may be omitted. . The primary anodization process (S202, S302, S402) and the alumina film removal process (S203, S303, S403) function to form the surface of the substrate preliminarily into a hexagonal structure. This is because the conditions of S204, S304, S404) can be adjusted at least in part.

상술한 실시예 1 내지 실시예 3의 각 단계에서 제공될 수 있는 구조는 본 발명의 보호 범위에 포함된다. 이하, 본 발명에 의해 제공될 수 있는 구조에 대하여 더 자세히 설명한다.
Structures that can be provided in each step of the above-described Examples 1 to 3 are included in the protection scope of the present invention. Hereinafter, the structure that can be provided by the present invention will be described in more detail.

실시예Example 4 4

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판, 기판 상에 있으며 기공(50)을 갖는 패턴층(10), 및 기공(50)이 좁혀지도록 기공(50)의 표면에 증착된 증착층(20)을 포함하는 나노 템플릿 구조체가 제공될 수 있다. 이때 기공(50)은 기판 반대쪽의 패턴층(10)의 표면 상으로 노출된 개구부를 가질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the deposition layer 20 deposited on the substrate, the pattern layer 10 on the substrate having the pores 50, and the pores 50 so that the pores 50 are narrowed Nano template structure comprising a may be provided. In this case, the pores 50 may have openings exposed on the surface of the pattern layer 10 opposite to the substrate.

이때, 패턴층(10)은 다양한 산화물, 예컨대 Al, Ti, Ta, Zr, Nb, 및 W로 되는 군에서 선택된 금속의 산화물로 이루어질 수 있다. At this time, the pattern layer 10 may be made of various oxides, for example, oxides of metals selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Zr, Nb, and W.

또한, 증착층(20)의 재료는 패턴층(10)의 재료와 동일할 수 있다.In addition, the material of the deposition layer 20 may be the same as the material of the pattern layer 10.

상술한 나노 템플릿 구조체는, 기공(50)을 채우며 기판 반대쪽의 패턴층(10)의 표면을 덮는 보호층(40)을 더 포함할 수 있다. 이때, 보호층(40)은 폴리스티렌, 파라핀 왁스 또는 네일 팔리쉬(nail polish)를 포함할 수 있다.The nano-template structure described above may further include a protective layer 40 filling the pores 50 and covering the surface of the pattern layer 10 opposite to the substrate. In this case, the protective layer 40 may include polystyrene, paraffin wax, or nail polish.

상술한 기판은 도 3에 도시한 금속 모재(12)일 수 있으며, 이때 상술한 나노 템플릿 구조체는 도 3의 단계(S305)에 도시된 구조에 대응될 수 있다.The above-described substrate may be the metal base material 12 shown in FIG. 3, and the nano-template structure described above may correspond to the structure shown in step S305 of FIG. 3.

다르게는, 상술한 기판은 도 3에 도시한 기판(30)일 수 있으며, 이때 상술한 나노 템플릿 구조체는 도 3의 단계(S310)에 도시된 구조에 대응될 수 있다, 이 경우, 기공(50)에 의해 기판(30)의 표면이 노출될 수 있다.
Alternatively, the above-described substrate may be the substrate 30 shown in FIG. 3, wherein the above-described nano template structure may correspond to the structure shown in step S310 of FIG. 3, in this case, the pores 50 ) May expose the surface of the substrate 30.

실시예Example 5 5

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기공(50)을 갖는 패턴층(10), 및 기공(50)이 좁혀지도록 기공(50)의 표면에 증착된 증착층(20)을 포함하는 나노 템플릿 구조체가 제공될 수 있다. 이때 패턴층(10)은 제 1 면 및 제 1 면의 반대쪽의 제 2 면을 가질 수 있다. 이때 기공(50)은 패턴층(10)의 제 1 면 상으로 노출된 개구부를 가질 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a nano-template structure comprising a pattern layer 10 having pores 50 and a deposition layer 20 deposited on the surface of the pores 50 to narrow the pores 50. Can be provided. In this case, the pattern layer 10 may have a first surface and a second surface opposite to the first surface. In this case, the pores 50 may have openings exposed on the first surface of the pattern layer 10.

이때, 상술한 기공(50)은 상술한 개구부의 반대쪽에 바닥부(11)를 가질 수 이있다. 이 바닥부(11)는 패턴층(10)에 의해 형성된다. 또한, 상술한 나노 템플릿 구조체는, 기공(50)을 채우며 상술한 제 1 면을 덮는 보호층(40)을 더 포함할 수 있다. 이 구조는 도 3의 단계(S307)에 의해 제공되는 구조에 대응될 수 있다.At this time, the above-described pores 50 may have a bottom portion 11 on the opposite side of the opening. This bottom portion 11 is formed by the pattern layer 10. In addition, the nano-template structure described above may further include a protective layer 40 filling the pores 50 and covering the first surface. This structure may correspond to the structure provided by step S307 of FIG. 3.

이와 달리, 상술한 기공(50)은 상술한 패턴층(10)의 제 2 면 상으로 노출된 또 다른 개구부를 가질 수 있다. 따라서 기공(50)은 패턴층(10)을 관통한다. 또한, 상술한 나노 템플릿 구조체는, 기공(50)을 채우며 상술한 제 1 면을 덮는 보호층(40)을 더 포함할 수 있다. 이 구조는 도 3의 단계(S308)에 의해 제공되는 구조에 대응될 수 있다. Alternatively, the above-mentioned pores 50 may have another opening exposed on the second surface of the pattern layer 10 described above. Therefore, the pores 50 penetrate the pattern layer 10. In addition, the nano-template structure described above may further include a protective layer 40 filling the pores 50 and covering the first surface. This structure may correspond to the structure provided by step S308 of FIG. 3.

상술한 보호층(40)은 폴리스티렌, 파라핀 왁스 또는 네일 팔리쉬(nail polish)를 포함할 수 있다.
The above-described protective layer 40 may include polystyrene, paraffin wax, or nail polish.

변형된 Deformed 실시예Example

상술한 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3의 (I) 전처리 공정 및 (II) 양극산화 공정은 하나의 단계로 대체되어 제공될 수 있다. 즉, 도 2의 단계(S201) 내지 단계(S204)는, 단계(S204)에 도시된 구조를 제공하는 단계로 대체될 수 있다. 다른 말로, 도 2의 단계(S201) 내지 단계(S204)는, 단계(S204)에 도시된 구조를 제공하기 위한 일 실시예로 간주될 수 있다. 이는 도 3의 단계(S301) 내지 단계(S304)와 도 4의 단계(S401) 내지 단계(S404)에 대하여도 마찬가지이다.The above-mentioned (I) pretreatment process and (II) anodization process of Examples 1, 2 and 3 may be provided in one step. That is, steps S201 to S204 of FIG. 2 may be replaced by providing a structure shown in step S204. In other words, steps S201 to S204 of FIG. 2 may be regarded as one embodiment for providing the structure shown in step S204. The same applies to steps S301 to S304 of FIG. 3 and steps S401 to S404 of FIG. 4.

또한, 도 2에 의한 나노 템플릿 제조 방법의 변형예에서는 보호층(40)을 채우는 단계(S205)가 생략될 수 있다. 이에 따르면, 패턴층(10)을 기판(30)에 부착한 이후에 보호층(40)을 제거하는 단계가 필요 없게 된다.In addition, in the modification of the method of manufacturing a nano template according to FIG. 2, the step S205 of filling the protective layer 40 may be omitted. According to this, there is no need to remove the protective layer 40 after attaching the pattern layer 10 to the substrate 30.

발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다. The foregoing description of specific embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration and description. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes are possible in the technical spirit of the present invention by combining the above embodiments by those skilled in the art. It is obvious.

본 발명은 교육과학기술부 기초연구사업 (과제번호: 2008-0059952, 2009-0077593, 2010-0014925, 2010-0015014), 선도연구센터육성사업 (과제번호: R11-2005-048-00000-0), 지식경제부 산업원천기술개발사업(정보통신) (과제번호: 10030559)의 지원으로 수행된 연구 결과를 포함하며, 다양한 산업분야에서 제어된 크기의 나노구조를 형성하는 데에 이용될 수 있다.The present invention is the basic research project of the Ministry of Education, Science and Technology (Task No .: 2008-0059952, 2009-0077593, 2010-0014925, 2010-0015014), Leading Research Center Development Project (Task No .: R11-2005-048-00000-0), It includes the results of research conducted in support of the Ministry of Knowledge Economy's Industrial Source Technology Development Project (Information and Communication) (Task No .: 10030559) and can be used to form nanostructures of controlled sizes in various industries.

1: 나노 템플릿 10: 패턴층
11: 패턴층 바닥부 12: 금속 모재
20: 증착층 30: 기판
40: 보호층 50: 기공
100: 미세구조 조성물 110: 나노구조
1: Nano Template 10: Pattern Layer
11: bottom of pattern layer 12: metal base material
20: deposited layer 30: substrate
40: protective layer 50: pores
100: microstructure composition 110: nanostructure

Claims (16)

기판;
상기 기판 상에 있으며 기공을 갖는 패턴층; 및
상기 기공이 좁혀지도록 상기 기공의 표면에 증착된 증착층
을 포함하며,
상기 기공은 상기 기판 반대쪽의 상기 패턴층의 표면 상으로 노출된 개구부를 갖는,
나노 템플릿.
Board;
A pattern layer on the substrate and having pores; And
Deposition layer deposited on the surface of the pores to narrow the pores
Including;
The pores have openings exposed onto the surface of the pattern layer opposite the substrate,
Nano template.
제1항에 있어서, 상기 기공에 의해 상기 기판의 표면이 노출되어 있는, 나노 템플릿.The nano template of claim 1, wherein the surface of the substrate is exposed by the pores. 제1항에 있어서, 상기 기공을 채우며 상기 기판 반대쪽의 상기 패턴층의 표면을 덮는 보호층을 더 포함하는, 나노 템플릿.The nano template of claim 1, further comprising a protective layer filling the pores and covering a surface of the pattern layer opposite the substrate. 제3항에 있어서, 상기 보호층은 폴리스티렌, 파라핀 왁스 또는 네일 팔리쉬(nail polish)를 포함하는, 나노 템플릿.The nano template of claim 3, wherein the protective layer comprises polystyrene, paraffin wax, or nail polish. 제1항에 있어서, 상기 패턴층은 Al, Ti, Ta, Zr, Nb, 및 W로 되는 군에서 선택된 금속의 산화물로 이루어지는, 나노 템플릿.The nano template of claim 1, wherein the pattern layer is formed of an oxide of a metal selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Zr, Nb, and W. 3. 제1항에 있어서, 상기 증착층의 재료는 상기 패턴층의 재료와 동일한, 나노 템플릿.The nano template of claim 1, wherein the material of the deposition layer is the same as the material of the pattern layer. 기공을 갖는 패턴층; 및
상기 기공이 좁혀지도록 상기 기공의 표면에 증착된 증착층
을 포함하며,
상기 기공은 상기 패턴층의 제 1 면 상으로 노출된 개구부를 갖는,
나노 템플릿.
A pattern layer having pores; And
Deposition layer deposited on the surface of the pores to narrow the pores
Including;
The pores have an opening exposed on the first surface of the pattern layer,
Nano template.
금속 모재 상에 개구부 및 바닥부를 갖는 기공(pore)을 포함하는 패턴층을 형성하는 단계;
상기 금속 모재로부터 상기 패턴층을 분리하는 단계;
상기 기공이 상기 패턴층을 관통하도록 상기 기공의 바닥부를 제거하는 단계; 및
상기 패턴층을 기판 상에 부착시키는 단계
를 포함하는,
나노 템플릿 제조 방법.
Forming a pattern layer including pores having openings and bottoms on the metal base material;
Separating the pattern layer from the metal base material;
Removing the bottom of the pore so that the pore passes through the pattern layer; And
Attaching the pattern layer on a substrate
Including,
Nano template manufacturing method.
제8항에 있어서,
상기 패턴층을 분리하는 단계 이전에, 상기 기공의 내부를 채우는 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 부착시키는 단계 이후에, 상기 보호층을 제거하는 단계를 더 포함하는,
나노 템플릿 제조 방법.
The method of claim 8,
Before the separating the pattern layer, further comprising the step of forming a protective layer filling the inside of the pores,
After the attaching step, further comprising removing the protective layer,
Nano template manufacturing method.
제8항에 있어서, 상기 패턴층을 형성하는 단계 이후에, 상기 기공의 표면에 상기 기공을 좁히도록 증착층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 나노 템플릿 제조 방법.The method of claim 8, further comprising, after forming the pattern layer, forming a deposition layer to narrow the pores on the surface of the pores. 제10항에 있어서, 상기 증착층은 원자층 증착법에 의해 형성된 것인, 나노 템플릿 제조 방법.The method of claim 10, wherein the deposition layer is formed by atomic layer deposition. 제8항에 있어서, 상기 패턴층을 형성하는 단계는, 상기 금속 모재의 표면을 양극산화하는 제1 양극산화단계, 상기 제1 양극산화단계에 의해 형성된 양극산화막을 제거하는 단계, 및 상기 양극산화막이 제거된 표면을 양극산화하는 제2 양극산화단계를 포함하는, 나노 템플릿 제조 방법.The method of claim 8, wherein the forming of the pattern layer comprises: a first anodizing step of anodizing the surface of the metal base material, removing an anodizing film formed by the first anodizing step, and the anodizing film And a second anodization step of anodizing this removed surface. 제9항에 있어서, 상기 보호층은 폴리스티렌, 파라핀 왁스 또는 네일 팔리쉬(nail polish)인, 나노 템플릿 제조 방법.The method of claim 9, wherein the protective layer is polystyrene, paraffin wax or nail polish. 제10항에 있어서, 상기 금속 모재는 Al, Ti, Ta, Zr, Nb, 및 W로 되는 군에서 선택된 금속으로 이루어지고, 상기 패턴층 및 상기 증착층은 상기 선택된 금속의 산화물로 이루어지는, 나노 템플릿 제조 방법.The nano template of claim 10, wherein the metal base material is made of a metal selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Zr, Nb, and W, and the pattern layer and the deposition layer are made of an oxide of the selected metal. Manufacturing method. 제8항에 있어서, 상기 패턴층을 분리하는 단계 이전에, 산성 용액을 이용하여 상기 기공을 넓히는 단계를 더 포함하는, 나노 템플릿 제조 방법.The method of claim 8, further comprising widening the pores using an acidic solution before separating the pattern layer. 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 나노 템플릿.
Nano template prepared by the method of any one of claims 8 to 15.
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