KR20130015128A - 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스터 몰드에 의해 음각이나 양각의 단일 패턴 또는 다단 패턴(Multi-Level)이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체를 이용한 3차원 전극 및 그 제조방법에 관한 것으로, 패턴이 형성된 마스터 몰드를 준비하는 단계, 패턴이 형성된 마스터 몰드에 고분자 화합물 레진을 도포하는 단계, 고분자 화합물 레진의 상부에 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film)을 부착하는 단계, 고분자 화합물 레진을 경화하는 단계, 경화된 고분자 화합물 레진을 마스터 몰드에서 분리하여 패턴이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체를 취득하는 단계 및 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전도성 폴리머를 증착하여 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
나아가, 본 발명에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극은 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film), 후면 지지 필름의 상부에 음각 또는 양각의 패턴(Pattern)이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 및 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 표면에 형성된 전도성 폴리머층을 포함한다.
나아가, 본 발명에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극은 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film), 후면 지지 필름의 상부에 음각 또는 양각의 패턴(Pattern)이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 및 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 표면에 형성된 전도성 폴리머층을 포함한다.
Description
본 발명은 고분자 화합물 구조체를 이용한 전극 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스터 몰드에 의해 음각이나 양각의 단일 패턴 또는 다단 패턴(Multi-Level)이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체를 이용한 3차원 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 고분자 화합물 구조체를 이용한 전극은 수 ㎚ 크기의 입자로 이루어져 광학적, 자기적, 전기적 성질을 가지며, 구조체의 크기에 따라 상이한 성질을 나타낸다. 따라서, 단일 전자 소자(Single electron device), 광결정(Photonic crystal), 패터닝된 자기 저장 소자(Patterned magnetic storage device), 전기화학적 센서(Electrochemical sensor), 생물학적 센서(Biological sensor) 등에 응용이 가능하다. 또한, 고분자 화합물 구조체를 3차원으로 형성하기 위해서는 고분자를 패터닝하고 식각 또는 리프트 오프(Lift-Off) 공정을 반복적으로 실시해야 한다. 아울러, 다양한 형상의 고분자 화합물 구조체를 형성하기 위해 핵형성(Nucleation)법 또는 나노도트 입자를 포함하는 콜로이드 용액을 이용하는 방법 등으로 제조된다. 이와 같은 방법으로 제조된 고분자 화합물 구조체를 이용한 3차원 전극은 도 1을 참조하여 설명할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 3차원 전극을 설명하는 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 3차원 전극(100)은 절연 기판(101), 절연 기판(101) 상면에 형성된 하부 전극(102), 하부 전극(102) 상면에 형성된 고분자 화합물 구조체(103)를 포함한다.
종래 기술에 따른, 기판(101)은 반도체 소자 또는 직접 회로(IC)의 제작에 기본적으로 사용되는 기판이며, Si으로 형성된다. 절연 기판(101)은 단결정 Si을 슬라이드 커팅(Slide cutting)하고, 균일한 표면처리를 통해 고도의 평탄도를 가진다. 일반적으로 두께는 수 ㎜, 지름은 수 ㎝의 원판 형상으로 이루어지며, 검수 공정 후 커팅(Cutting)하여 개별적인 절연 기판(101)으로 사용된다.
종래 기술에 따른, 상부 전극(104) 및 하부 전극(102)은 고분자 화합물 구조체(103)의 상면 및 절연 기판(101)의 상면에 형성되고, Pt, Ir, IrO2 또는 SrRuO3가 사용된다. 절연 기판(101)과 하부 전극(102) 사이에는 접착성을 향상시키기 위해 TiO2, ZrO2, Cr과 같은 접착 물질(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상부 전극(104) 및 하부 전극(102)은 열 증착(Thermal evaporator), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD), 스퍼터링(Sputtering) 방법으로 형성한다.
종래 기술에 따른, 고분자 화합물 구조체(103)는 하부 전극(102)의 상면에 형성되며, 강유전성 물질이다. 또한, 다양한 나노소재로 이루어질 수 있다. 고분자 화합물 구조체(103)는 핵생성(Nucleation)법 또는 나노도트 입자를 포함하는 콜로이드 용액을 이용하는 방법으로 형성하고, 이외에 다양한 고분자 화합물 구조체(103) 제조방법으로 하부 전극(102) 상면의 일부 혹은 전면에 제조가능하다.
그러나, 종래 기술에 따른 3차원 구조의 전극은 고분자 화합물 구조체(103)의 크기와 밀도가 균일하지 못하고, 절연 기판(101)상에 일정한 배열이 불가능하다. 따라서, 고분자 화합물 구조체(103)의 유착 또는 변형으로 인해 소자 작동 시 소자 특성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 고분자 화합물 구조체(103)의 분포편차가 크기 때문에 고분자 화합물 구조체(103)마다 전기적 특성 등이 균일하지 못해 실제 소자에 적용하는 데는 문제점이 있다. 또한, 3차원 구조의 전극을 이용한 반도체 소자의 집적도가 높아질수록 마이크로 또는 나노 크기의 미세 구조체 형성을 위한 공정 시간과 공정비용 부담이 높아진다.
본 발명은 위에서 서술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3차원 전극 형성을 위해 고분자 화합물 구조체의 크기, 밀도 및 배열을 균일하게 하고, 소자 작동 시 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
나아가, 3차원 전극의 제조를 위한 마이크로 또는 나노 크기의 복잡한 미세 구조체의 제조 공정과정을 간소화함과 동시에 공정비용 부담을 낮출 수 있는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법은 패턴이 형성된 마스터 몰드를 준비하는 단계, 패턴이 형성된 마스터 몰드에 고분자 화합물 레진을 도포하는 단계, 고분자 화합물 레진의 상부에 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film)을 부착하는 단계, 고분자 화합물 레진을 경화하는 단계, 경화된 고분자 화합물 레진을 마스터 몰드에서 분리하여 패턴이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체를 취득하는 단계 및 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전도성 폴리머를 증착하여 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
나아가, 본 발명에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극은 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film), 후면 지지 필름의 상부에 음각 또는 양각의 패턴(Pattern)이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 및 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 표면에 형성된 전도성 폴리머층을 포함한다.
위에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 포토리소그래피(Phtolithography) 공정에 의해 패턴이 형성된 마스터 몰드를 이용하고, 음각 또는 양각의 패턴(Pattern)이 형성된 고분자 화합물의 필러(Pillar) 구조체를 이용해 3차원 전극을 제조함으로써, 고분자 화합물 구조체의 크기, 밀도 및 배열을 균일하게 형성할 수 있고, 이 3차원 전극을 이용한 소자 작동 시 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 마이크로 또는 나노 크기의 복잡한 미세 구조로 이루어진 3차원 전극의 제조가 가능하고, 단일 패턴 또는 다단 패턴 형성을 위해 마스터 몰드를 이용함으로써, 3차원 전극의 패턴 제조 공정과정을 간소화함과 동시에 공정비용 부담을 낮출 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 3차원 전극을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스터 몰드 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극의 SEM 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극의 전기적 특성을 나타내는 이미지이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스터 몰드 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극의 SEM 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극의 전기적 특성을 나타내는 이미지이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법을 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법은 패턴이 형성된 마스터 몰드를 준비하는 단계(s101), 패턴이 형성된 마스터 몰드에 고분자 화합물 레진을 도포하는 단계(s102), 고분자 화합물 레진의 상부에 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film)을 부착하는 단계(s103), 고분자 화합물 레진을 경화하는 단계(s104), 경화된 고분자 화합물 레진을 마스터 몰드에서 분리하여 패턴이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체를 취득하는 단계(s105) 및 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전도성 폴리머를 증착하여 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극을 형성하는 단계(s106)를 포함한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 패턴이 형성된 마스터 몰드를 준비하는 단계(s101)는 3차원 구조를 형성하기 위해 무기물(Inorganic), 금속산화물(Metal Oxide), 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), SiC, GaN, 실리카, 사파이어, 석영 또는 유리 기판 중 어느 하나로 이루어진 마스터 몰드(201)를 준비한다. 마스터 몰드(201)는 구, 점, 튜브, 원뿔, 반구, 다각뿔, 다각기둥 또는 원기둥 중 어느 하나 이상의 형상으로 패턴이 형성되며, 음각 또는 양각의 단일 패턴 혹은 다단 패턴으로 구현된다. 또한 마스터 몰드(201)는 본 발명에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극의 3차원 패턴의 형성을 위한 것으로, 형상, 직경, 높이 또는 간격을 도 3a 내지 도 3f와 같이 마스터 몰드(201) 제조시 조절할 있다. 마스터 몰드(201)는 도 3a 내지 도 3f에서 보다 상세히 기술하기로 한다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 패턴이 형성된 마스터 몰드에 고분자 화합물 레진을 도포하는 단계(s102)는 도 2a의 s101 단계에서 단일 패턴 또는 다단 패턴이 형성된 마스터 몰드(201)의 상부에 고분자 화합물 레진을 증착, 코팅 또는 도포한다. 고분자 화합물 레진은 PVC(PolyVinyl Chloride), Neoprene, PVA(PolyVinyl Alcohol), PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate), PBMA(Poly Benzyl Meta Acrylate), PolyStylene, SOG(Spin On Glass), PDMS(PolyDiMethylSiloxane), PVFM(Poly Vinyl ForMal), Parylene, Polyester, Epoxy, Polyether, Polyimide, LOR 또는 PUA(PolyUrethane Acrylate) 중 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 고분자 화합물 레진(202)으로 감광처리된 PUA(PolyUrethane Acrylate)를 이용하며, 고분자 화합물 레진(202)의 도포를 위해 열 증착(Thermal Evaporator), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD), 스퍼터링(Sputtering), PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 스핀 코팅(Spin Coating), 딥 코팅(Dip Coating) 또는 전자빔 증착(E-beam Evaporator)과 같은 다양한 방식을 이용할 수 있다. 또한, 고분자 화합물 레진(202)의 감광처리는 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 고분자 화합물에 조사하여 이루어진다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 고분자 화합물 레진의 상부에 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film)을 부착하는 단계(s103)는 도 2b의 s102 단계에서 도포된 고분자 화합물 레진(202)의 상부에 PC(PolyCarbonate)를 부착하여 롤링(Rolling)한다. 후면 지지 필름(Back Supporting Film)(203)은 PC(PolyCarbonate) 이외에 PVC(PolyVinyl Chloride), Neoprene, PVA(Polyvinyl Alcohol), PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate), PBMA(Poly Benzyl Meta Acrylate), PolyStylene, SOG(Spin On Glass), PDMS(PolyDiMethylSiloxane), PVFM(Poly Vinyl ForMal), Parylene, Polyester, Epoxy, Polyether, Polyimide, LOR 또는 PUA(PolyUrethane Acrylate)와 같은 고분자 화합물로 이루어질 수 있다. s103 단계에서 후면 지지 필름(Back Supporting Film)(203) 부착을 위해 접착층(Adhesion Layer)을 형성하는 방식, 본딩(Bonding) 방식과 같은 다양한 방식을 이용할 수 있다. 또한, 접착성을 향상시키기 위해 TiO2, ZrO2, Cr과 같은 접착 물질(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 고분자 화합물 레진을 경화하는 단계(s104)는 도 2c의 s103 단계에서 후면 지지 필름(Back Supporting Film)(203)을 압착한 상태의 고분자 화합물 레진(202)를 경화한다. 고분자 화합물 레진(202)의 경화를 위한 감광처리는 도 2b의 s102 단계에서와 같이 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 조사함으로써 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 s102 단계 및 s104 단계의 감광처리는 자외선 조사로 이루어지는 것이 바람직하며, 고분자 화합물 레진(202)의 경화 정도에 따라 조사 시간은 상이하게 설정할 수 있다.
도 2e에 도시된 바와 같이, 경화된 고분자 화합물 레진을 마스터 몰드에서 분리하여 패턴이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체를 취득하는 단계(s105)는 도 2d의 s104 단계에서 경화된 고분자 화합물 레진(202)으로부터 마스터 몰드(201)를 분리하여 원기둥 또는 다각형의 기둥 형상의 구조체를 취득한다. 마스터 몰드(201)를 분리함으로써, 형성된 패턴은 마스터 몰드(201)의 패턴 형상, 직경 또는 높이와 대응되며, 단일 패턴 또는 다단 패턴(Multi-Level Pattern)으로 이루어진다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 s105 단계에서 형성된 패턴은 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체로 이루어지며, 직경이 2㎛~7㎛, 상기 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 간의 간격이 20㎛~50㎛, 높이가 10㎛~30㎛이다.
s105 단계에서 취득한 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체는 도 4를 참조하여 설명할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 SEM 이미지이다. 도 4의 이미지에서 보여지는 바와 같이, s101 단계에서 s105 단계까지 제조방법을 실시함으로써, 직경 5㎛, 간격 30㎛, 높이 20㎛의 균일한 필러(Pillar) 구조체가 형성됨을 알 수 있다. 필러(Pillar) 구조체의 직경, 간격, 높이는 임으로 제조 조건을 설정함으로써, 조절이 가능하다.
도 4에서와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체(202a)는 크기, 밀도 및 배열을 균일하게 형성할 수 있고, 마이크로 또는 나노 크기의 복잡한 미세 구조로 이루어진 3차원 구조의 제조가 가능하다. 나아가, 단일 패턴 또는 다단 패턴 형성을 위해 마스터 몰드를 이용함으로써, 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극(200)의 패턴 제조 공정과정을 간소화함과 동시에 공정비용 부담을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 s101 단계에서 설명한 바와 같이, 패턴 형상은 구, 점, 튜브, 원뿔, 반구, 다각뿔, 다각기둥 또는 원기둥 중 어느 하나 이상의 형상으로 이루어질 수 있다.
도 2f에 도시된 바와 같이, 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전도성 폴리머를 증착하여 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극을 형성하는 단계(s106)는 도 2e의 s105 단계에서 취득한 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전극을 형성한다. 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극(200)은 스핀 코팅(Spin Coating) 방법 또는 딥 코팅(Dip Coating) 방법으로 전극을 형성할 수 있다. 스핀 코팅(Spin Coating) 방법으로 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극(200)을 형성할 경우, 고분자 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전도성 폴리머 PEDOT:PSS 솔루션을 500rpm~5000rpm의 회전수, 3acc~6acc의 함량, 10sec~30sec의 시간으로 스핀 코팅한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 열 증착(Thermal Evaporator), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 또는 스퍼터링(Sputtering) 방법으로 고분자 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전극을 형성할 수 있으며, 전자 빔 증착기(E-Beam Evaporator)를 이용할 수 있다.
본 발명은 도 1a 내지 도 1f에서 설명한 바와 같이, s101 단계에서 s106 단계까지의 제조방법을 실시함으로써, 고분자 화합물 구조체의 크기, 밀도 및 배열을 균일하게 형성할 수 있고, 이 3차원 전극을 이용한 소자 작동 시 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 마이크로 또는 나노 크기의 복잡한 미세 구조로 이루어진 3차원 전극의 제조가 가능하고, 단일 패턴 또는 다단 패턴 형성을 위해 마스터 몰드를 이용함으로써, 3차원 전극의 패턴 제조 공정과정을 간소화함과 동시에 공정비용 부담을 낮출 수 있다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스터 몰드 제조방법을 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마스터 몰드(Master Mold)(201)의 제조방법은 기판 상부에 산화막을 형성하는 단계(s201), 산화막 상부에 감광액(Photoresist)을 코팅 또는 증착하는 단계(s202), 패턴이 형성된 유리 마스크(Glass Mask)를 준비하는 단계(s203), 유리 마스크(Glass Mask)를 산화막과 압착한 후 감광처리하여 감광액(Photoresist)을 경화하는 단계(s204), 유리 마스크(Glass Mask)를 제거하고, 포토리소그래피(Photolithography) 공정으로 감광액과 산화막을 식각하는 단계(s205) 및 건식 식각을 이용해 산화막과 기판을 식각하여, 패턴이 형성된 마스터 몰드를 취득하는 단계(s206)를 포함한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 기판 상부에 산화막을 형성하는 단계(s201)는 무기물(Inorganic), 금속산화물(Metal Oxide), 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), SiC, GaN, 실리카, 사파이어, 석영 또는 유리 기판 중 어느 하나의 기판(301) 상부에 산화막(302)을 형성한다. 아울러, Al, TiN, Cu, Ni, Au, W 또는 Ti 중 하나 또는 하나 이상의 물질로 이루어진 기판(301)을 이용할 수 있다.
s201 단계에서는 다양한 산화물을 이용해 산화막을 형성할 수 있으며, 열 증착(Thermal Evaporator), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD), 스퍼터링(Sputtering), 스핀 코팅(Spin Coating) 또는 딥 코팅(Dip Coating) 방법으로 형성한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 전극 형성법으로 형성 가능하다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 산화막 상부에 감광액(Photoresist)을 코팅 또는 증착하는 단계(s202)는 도 3a의 s201 단계에서 형성한 산화막의 상부에 패턴 형성 후, 식각에 의해 3차원 구조체를 형성하기 위해 감광액(Photoresist)(303)을 코팅 또는 증착한다. 코팅 또는 증착은 도 3a의 s201 단계에서 설명한 다양한 증착 또는 코팅 방법에 의해 가능하다. 감광액(Photoresist)(303)은 네거티브 감광액(Negative Photoresist) 또는 포지티브 감광액(Positive Photoresist)일 수 있으며, 형성하려는 패턴에 따라 달리 사용할 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 패턴이 형성된 유리 마스크(Glass Mask)를 준비하는 단계(s203)는 도 3b의 s202 단계에서 코팅 또는 증착된 감광액(Photoresist)(303)에 패턴 형성을 위해 크롬(Cr)으로 패턴이 형성된 유리 마스크(Glass Mask)(304)를 준비한다. s203 단계에서는 유리 마스크(Glass Mask)(304) 뿐만 아니라, 빛 투과성을 가지는 마스크 또는 기판을 모두 사용할 수 있다.
도 3d에 도시된 바와 같이, 유리 마스크(Glass Mask)를 산화막과 압착한 후 감광처리하여 감광액(Photoresist)을 경화하는 단계(s204)는 s203 단계에서의 유리 마스크(Glass Mask)(304)를 s202 단계에서 증착 또는 코팅한 감광액(Photoresist)(303)과 압착하고, 마이크로웨이브(Microwave), X선, 감마선 또는 자외선 중 어느 하나를 조사하여 감광액(Photoresist)(303)을 경화한다. 패턴이 형성된 유리 마스크(Glass Mask)(304)를 압착함으로써, 감광액(Photoresist)(303)에 유리 마스크(Glass Mask)(304)와 대응되는 패턴이 형성된다. 감광처리는 감광액(Photoresist)(303)의 경화 정도에 따라 상이하게 이루어질 수 있다. 감광액(Photoresist)(303)은 네거티브 감광액(Negative Photoresist) 또는 포지티브 감광액(Positive Photoresist)일 수 있으며, 형성하려는 패턴에 따라 달리 사용할 수 있다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 유리 마스크(Glass Mask)를 제거하고, 포토리소그래피(Photolithography) 공정으로 감광액과 산화막을 식각하는 단계(s205)는 도 3d의 s204 단계에서 유리 마스크(Glass Mask)(304)의 패턴과 대응되도록 감광액(Photoresist)(303)에 형성된 패턴에 따라 기판(301)까지 식각하게 된다. 식각은 형성하려는 패턴에 따라 다양한 조건, 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 감광액(Photoresist)(303)은 네거티브 감광액(Negative Photoresist) 또는 포지티브 감광액(Positive Photoresist)일 수 있으며, 형성하려는 패턴에 따라 달리 사용할 수 있다.
도 3f에 도시된 바와 같이, 건식 식각을 이용해 산화막과 기판을 식각하여, 패턴이 형성된 마스터 몰드를 취득하는 단계(s206)는 도 3e의 s205 단계에서 식각 후 잔존하는 감광액(Photoresist)(303)을 건식 식각으로 식각하고, 형성하려는 패턴에 따라 기판(301)을 식각한다. 건식 식각은 플라즈마 이온(Plasma Ion)을 이용한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 건식 식각을 위해 Cl2, HBr, HCl, SF6, CF4, CHF3, NF3, O2 또는 CFCs(ChloroFluoroCarbons)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 가스와 N2, Ar 또는 He 중 하나 이상의 불활성 가스를 더 포함하여 이용할 수 있다. 건식 식각에 의해 기판(301)에 단일 패턴 또는 다단 패턴이 형성된다.
도 2a 내지 도 3f에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법과 마스터 몰드(201) 제조 방법에 의한 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극(200)은 도 2f, 도 4, 도 5를 참조하여 설명할 수 있다.
도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법 중 s106 단계를 설명하는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 SEM 이미지이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극의 SEM 이미지이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극(200)은 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film)(203), 후면 지지 필름(Back Supporting Film)(203)의 상부에 음각 또는 양각의 패턴(Pattern)이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체(202a) 및 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 표면에 스핀 코팅(Spin Coating) 방식 또는 딥 코팅(Dip Coating) 방식에 의해 형성된 전도성 폴리머(206)층을 포함한다.
도시된 바와 같이, 후면 지지 필름(Back Supporting Film)(203)은 도 2c의 s103 단계에서 설명한 바와 같이, PC(PolyCarbonate)으로 이루어지며, 이외에 PVC(PolyVinyl Chloride), Neoprene, PVA(PolyVinyl Alcohol), PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate), PBMA(Poly Benzyl Meta Acrylate), PolyStylene, SOG(Spin On Glass), PDMS(PolyDiMethylSiloxane), PVFM(Poly Vinyl ForMal), Parylene, Polyester, Epoxy, Polyether, Polyimide, LOR 또는 PUA(PolyUrethane Acrylate)와 같은 고분자 화합물로 이루어질 수 있다.
도시된 바와 같이, 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체(202a)는 PU(PolyUrethane)으로 이루어지며, 필러(Pillar) 구조이다. 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체(202a)는 도 4와 같이, 직경 5㎛, 간격 30㎛, 높이 20㎛의 균일한 필러(Pillar) 구조체가 형성됨을 알 수 있다. 필러(Pillar) 구조체의 직경, 간격, 높이는 임으로 제조 조건을 설정함으로써, 조절이 가능하다. 따라서, 구, 점, 튜브, 원뿔, 반구, 다각뿔, 다각기둥 또는 원기둥 중 어느 하나 이상의 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체(202a)는 패턴 형성이 단일 또는 다단(Multi Level)으로 이루어질 수 있다. 또한, 도 4와 같이, 배열이 균일하고, 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체(202a)를 이용한 소자의 소자 작동 시 전기적 특성이 우수하다는 장점을 가지고 있다.
도시된 바와 같이, 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 표면에 스핀 코팅(Spin Coating) 방식 또는 딥 코팅(Dip Coating) 방식에 의해 형성된 전도성 폴리머(206)층은 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체(202a)의 표면에 전도성 폴리머 PEDOT:PSS 솔루션을 500rpm~1000rpm의 회전수, 3acc~6acc의 용량, 10sec~30sec의 시간으로 스핀 코팅(Spin Coating)에 의해 형성된다. 또한, 전도성 폴리머(206)층은 TI, Cr, Al, Ni, Ag, Pt, Au, La, In 또는 Sn 중 하나 또는 하나 이상의 전도성 물질을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극(200)은 패턴이 형성된 마스터 몰드(201)를 이용하고, 음각 또는 양각의 패턴(Pattern)이 형성된 고분자 화합물의 필러(Pillar) 구조체(202a)를 이용한 3차원 전극(200)을 제조함으로써, 고분자 화합물 구조체의 크기, 밀도 및 배열을 균일하게 형성할 수 있고, 이 3차원 전극을 이용한 소자 작동 시 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 마이크로 또는 나노 크기의 복잡한 미세 구조로 이루어진 3차원 전극의 제조가 가능하고, 단일 패턴 또는 다단 패턴 형성을 위해 마스터 몰드를 이용함으로써, 3차원 전극의 패턴 제조 공정과정을 간소화함과 동시에 공정비용 부담을 낮출 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극의 SEM 이미지이다. 도 5는 도 2a 내지 도 2f의 s201 단계에서 s206 단계까지 본 발명에 따른 제조방법을 실시함으로써, 취득한 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극(200)의 표면을 나타낸다. 도 5의 (A)는 전도성 폴리머(205)를 고분자 화합물 필러 구조체(202a)의 표면에 2000rpm의 스핀 코팅(Spin Coating) 방식으로 코팅한 경우의 SEM 이미지다. (B)는 전도성 폴리머(205)를 고분자 화합물 필러 구조체(202a)의 표면에 3000rpm의 스핀 코팅(Spin Coating) 방식으로 코팅한 경우의 SEM 이미지다. 또한, (C)는 전도성 폴리머(205)를 고분자 화합물 필러 구조체(202a)의 표면에 4000rpm의 스핀 코팅(Spin Coating) 방식으로 코팅한 경우의 SEM 이미지다. 전도성 폴리머 PEDOT:PSS 솔루션을 각각의 rpm으로 코팅한 후, SEM 이미지를 확인한 결과, 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극(200)의 표면 특성이 전도성 폴리머(205)의 코팅으로 인해 달라진 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극의 전기적 특성을 나타내는 이미지이다. 도 6은 도 2f의 s106 단계에서 취득한 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극(200)의 전기적 특성을 확인하기 위해 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 측정한 결과값이다. 그 결과, 도 6과 같이 I-V curve 가 일직선으로 나타난다. 이는 고분자 화합물 필러 구조체(202a)의 표면에 전도성 폴리머(205)를 이용한 전극의 형성이 우수함을 의미한다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조 되는 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
100: 3차원 전극
101: 절연 기판
102: 하부 전극
103: 고분자 화합물 구조체
104: 상부 전극
200: 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극
201: 마스터 몰드
202: 고분자 화합물 레진
202a: 고분자 화합물 필러 구조체
203: 후면 지지 필름(Back Supporting Film)
204: 롤러
205: 전도성 폴리머
301: 기판
302: 산화막
303: 감광액
304: 유리 마스크
101: 절연 기판
102: 하부 전극
103: 고분자 화합물 구조체
104: 상부 전극
200: 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극
201: 마스터 몰드
202: 고분자 화합물 레진
202a: 고분자 화합물 필러 구조체
203: 후면 지지 필름(Back Supporting Film)
204: 롤러
205: 전도성 폴리머
301: 기판
302: 산화막
303: 감광액
304: 유리 마스크
Claims (10)
- 패턴이 형성된 마스터 몰드를 준비하는 단계;
패턴이 형성된 상기 마스터 몰드에 고분자 화합물 레진을 도포하는 단계;
상기 고분자 화합물 레진의 상부에 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film)을 부착하는 단계;
상기 고분자 화합물 레진을 경화하는 단계;
경화된 상기 고분자 화합물 레진을 상기 마스터 몰드에서 분리하여 패턴이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체를 취득하는 단계 및
상기 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전도성 폴리머를 증착하여 상기 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극을 형성하는 단계
를 포함하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법. - 제 1항에 있어서, 상기 마스터 몰드에 형성된 패턴은,
다단 패턴(Multi-Level Pattern)인 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법. - 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마스터 몰드는,
기판 상부에 산화막을 형성하는 단계;
상기 산화막 상부에 감광액(Photoresist)을 코팅 또는 증착하는 단계;
패턴이 형성된 유리 마스크(Glass Mask)를 준비하는 단계;
상기 유리 마스크(Glass Mask)를 상기 산화막과 압착한 후 감광처리하여 상기 감광액(Photoresist)을 경화하는 단계;
상기 유리 마스크(Glass Mask)를 제거하고, 포토리소그래피(Photolithography) 공정으로 상기 감광액과 상기 산화막을 식각하는 단계 및
건식 식각을 이용해 상기 산화막과 상기 기판을 식각하여, 패턴이 형성된 마스터 몰드를 취득하는 단계
에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법. - 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 화합물은,
PVC(PolyVinyl Chloride), Neoprene, PVA(Polyvinyl Alcohol), PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate), PBMA(Poly Benzyl Meta Acrylate), PolyStylene, SOG(Spin On Glass), PDMS(PolyDiMethylSiloxane), PVFM(Poly Vinyl ForMal), Parylene, Polyester, Epoxy, Polyether, Polyimide, LOR 또는 PUA(PolyUrethane Acrylate) 중 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법. - 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후면 지지 필름(Back Supporting Film)은,
PVC(PolyVinyl Chloride), Neoprene, PVA(Polyvinyl Alcohol), PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate), PBMA(Poly Benzyl Meta Acrylate), PolyStylene, SOG(Spin On Glass), PDMS(PolyDiMethylSiloxane), PVFM(Poly Vinyl ForMal), Parylene, Polyester, Epoxy, Polyether, Polyimide, LOR, PUA(PolyUrethane Acrylate) 또는 PC(PolyCarbonate) 중 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법. - 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 화합물 레진은,
감광처리에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를
이용한 3차원 전극 제조방법. - 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극은,
상기 고분자 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전도성 폴리머 PEDOT:PSS 솔루션을 500rpm~5000rpm의 회전수, 3acc~6acc의 함량, 10sec~30sec의 시간으로 스핀코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법. - 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조의 3차원 전극은,
상기 고분자 필러(Pillar) 구조체의 표면에 전도성 폴리머 PEDOT:PSS 솔루션을 딥 코팅(Dip Coating) 방식으로 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극 제조방법. - 고분자 화합물로 이루어진, 후면 지지 필름(Back Supporting Film);
상기 후면 지지 필름의 상부에 음각 또는 양각의 패턴(Pattern)이 형성된 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 및
상기 고분자 화합물 필러(Pillar) 구조체 표면에 형성된 전도성 폴리머층
을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극. - 제 9항에 있어서, 상기 패턴은,
다단 패턴(Multi-Level Pattern)인 것을 특징으로 하는 고분자 화합물 필러 구조체를 이용한 3차원 전극.
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN105283925A (zh) * | 2013-04-26 | 2016-01-27 | Lg化学株式会社 | 用于形成导电图案的组合物和方法，以及其上具有导电图案的树脂结构 |
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