KR20200057391A - Fabricating method of metal nano-pattern - Google Patents

Fabricating method of metal nano-pattern Download PDF

Info

Publication number
KR20200057391A
KR20200057391A KR1020180141727A KR20180141727A KR20200057391A KR 20200057391 A KR20200057391 A KR 20200057391A KR 1020180141727 A KR1020180141727 A KR 1020180141727A KR 20180141727 A KR20180141727 A KR 20180141727A KR 20200057391 A KR20200057391 A KR 20200057391A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
metal
substrate
manufacturing
guide
Prior art date
Application number
KR1020180141727A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102172214B1 (en
Inventor
박운익
김광호
Original Assignee
한국세라믹기술원
재단법인 하이브리드 인터페이스기반 미래소재 연구단
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 한국세라믹기술원, 재단법인 하이브리드 인터페이스기반 미래소재 연구단 filed Critical 한국세라믹기술원
Priority to KR1020180141727A priority Critical patent/KR102172214B1/en
Publication of KR20200057391A publication Critical patent/KR20200057391A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102172214B1 publication Critical patent/KR102172214B1/en

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
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02046—Dry cleaning only
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System 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
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System 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
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Provided is a method for easily manufacturing a metal fine pattern. The method for manufacturing a metal fine pattern comprises the steps of: providing a source solution including a block copolymer on a substrate; heat-treating the substrate provided with the source solution to form a plurality of guide patterns in which blocks of the block copolymer are self-assembled on the substrate; providing a base material including a metal on the substrate and the guide patterns to form a coating film; dewetting the coating film to form a target pattern including the metal between the plurality of guide patterns on the substrate; and selectively removing the guide patterns to remain the target pattern on the substrate.

Description

금속 미세패턴의 제조방법 {Fabricating method of metal nano-pattern}Manufacturing method of metal fine pattern {Fabricating method of metal nano-pattern}

본 발명은 금속 미세패턴의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 블록공중합체의 자기조립(self-assembly)을 이용한 금속 미세패턴의 제조방법에 관련된 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a metal micropattern, and more particularly, to a method for manufacturing a metal micropattern using a self-assembly of a block copolymer.

두 가지 이상의 화학적으로 구별되는 고분자 사슬들이 공유결합에 의해 연결된 블록공중합체(block copolymer)는 그들의 자기조립특성(selfassembly) 때문에 규칙적인 미세상(microphase)으로 분리된다. 이러한 블록공중합체의 미세상 분리 현상은 일반적으로 구성 성분간의 부피분율(f), 분자량(N), 그리고 상호인력계수(Flory-Huggins interaction parameter) 등에 따라 설명되며, 약 10~ 100 nm의 크기를 갖는 구(sphere), 실린더(cylinder), 자이로이드(gyroid), 그리고 라멜라(lamellae) 등의 다양한 나노 구조체(혹은 도메인)들을 형성 한다.Block copolymers in which two or more chemically distinct polymer chains are linked by covalent bonds are separated into regular microphases due to their self-assembly. The phenomenon of microphase separation of these block copolymers is generally explained according to the volume fraction (f), molecular weight (N), and the flow-Huggins interaction parameter between components, and the size of about 10 to 100 nm It has various nanostructures (or domains), such as spheres, cylinders, gyroids, and lamelae.

특히, 추가적인 복잡한 제조 공정이 필요 없이 자발적으로 균일한 나노 구조체를 형성하는 블록공중합체의 미세상 분리 현상은 벌크 및 용액 상태 혹은 박막 상태 등에서 현재까지 실험과 이론적으로 많은 연구가 진행되었다.Particularly, many experiments and theoretical studies have been conducted to date on the microphase separation phenomenon of a block copolymer that spontaneously forms a uniform nanostructure without the need for an additional complicated manufacturing process in a bulk and solution state or a thin film state.

이에 따라, 블록공중합체의 자기조립특성을 이용한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 예를 들어, 대한민국 특허 공개 번호 10-2009-0087353(출원번호: 10-2008-0012745, 출원인: 포항공과대학교 산학협력단)에는, (a) 기판에 금속 박막을 형성하는 단계; (b) 상기 금속 박막의 표면을 산소 플라스마를 이용하여 표면처리하는 단계; (c) 표면처리된 금속 박막의 표면을 중성화 처리하는 단계; (d) 중성화 처리된 표면에 블록 공중합체를 도포하는 단계; (e) 도포된 블록 공중합체를 어닐링 및 노광하여 자기 조립 나노 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 공중합체를 이용하여 금속 박막 상에 자기조립 나노 구조물을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 이 밖에도, 블록 공중합체의 자기조립특성을 이용한 다양한 기술들이 지속적으로 연구 및 개발되고 있다.Accordingly, various technologies using self-assembly characteristics of the block copolymer have been developed. For example, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0087353 (application number: 10-2008-0012745, Applicant: Pohang University of Science and Technology Cooperation Foundation), (a) forming a metal thin film on a substrate; (b) surface-treating the surface of the metal thin film using an oxygen plasma; (c) neutralizing the surface of the surface-treated metal thin film; (d) applying a block copolymer to the neutralized surface; (e) A method of forming a self-assembled nanostructure on a metal thin film is disclosed using a block copolymer comprising annealing and exposing the coated block copolymer to form a self-assembled nanostructure. . In addition, various techniques using the self-assembly characteristics of block copolymers are continuously researched and developed.

대한민국 특허 공개 번호 10-2009-0087353Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0087353

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 금속 미세패턴을 용이하게 제조할 수 있는 금속 미세패턴의 제조방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a metal micropattern that can easily manufacture a metal micropattern.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 금속 미세패턴의 형상을 용이하게 제어할 수 있는 금속 미세패턴의 제조방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a metal micropattern that can easily control the shape of the metal micropattern.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 금속 미세패턴의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method for manufacturing a metal fine pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 금속 미세패턴의 제조방법은 기판 상에 블록공중합체를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 가이드 패턴 상에 금속을 포함하는 베이스 물질을 제공하여, 코팅막을 형성하는 단계, 상기 코팅막을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상의 상기 복수의 가이드 패턴 사이에, 상기 금속을 포함하는 타겟 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴을 선택적으로 제거하여, 상기 기판 상에 상기 타겟 패턴을 잔존시키는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing the metal micropattern may include providing a source solution containing a block copolymer on a substrate, and heat-treating the substrate provided with the source solution, thereby forming the block copolymer on the substrate. Forming a plurality of guide patterns in which the blocks are self-assembled, providing a base material comprising a metal on the substrate and the guide pattern, forming a coating film, and dewetting the coating film ), Forming a target pattern including the metal between the plurality of guide patterns on the substrate, and selectively removing the guide pattern to remain the target pattern on the substrate. Can be.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴은, 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the target pattern may include a set pattern in which a plurality of dots are separated from each other.

일 실시 예에 따르면, 상기 코팅막을 형성하는 단계는, 상기 가이드 패턴 상에 제1 금속을 포함하는 제1 베이스 물질을 제공하여 제1 코팅막을 형성하는 단계, 및 상기 제1 코팅막 상에 제2 금속을 포함하는 제2 베이스 물질을 제공하여 제2 코팅막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 타겟 패턴을 형성하는 단계는, 상기 제1 및 제2 코팅막을 디웨팅 시키는 단계를 포함하되, 상기 타겟 패턴은, 상기 제1 및 제2 금속이 혼재된 복수의 하이브리드 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the forming of the coating film may include forming a first coating film by providing a first base material including a first metal on the guide pattern, and a second metal on the first coating film. Providing a second base material comprising forming a second coating layer, and forming the target pattern includes dewetting the first and second coating layers, wherein the target pattern is , A plurality of hybrid dots in which the first and second metals are mixed may be separated from each other and include an aggregate pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 하이브리드 닷은, 상기 제1 금속의 비율이 상기 제2 금속의 비율보다 높은 제1 금속 영역, 및 상기 제2 금속의 비율이 상기 제1 금속의 비율보다 높은 제2 금속 영역을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the hybrid dot may include a first metal region in which a ratio of the first metal is higher than a ratio of the second metal, and a second metal in which a ratio of the second metal is higher than a ratio of the first metal It may include a region.

일 실시 예에 따르면, 상기 코팅막은, 상기 기판 및 상기 가이드 패턴을 콘포말하게(conformally) 덮는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the coating layer may include conformally covering the substrate and the guide pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴을 형성하는 단계는, 디웨팅된 상기 코팅막이 상기 가이드 패턴의 상부면으로부터 측면으로 이동되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the forming of the target pattern may include moving the dewetted coating film from the upper surface of the guide pattern to the side surface.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴을 형성하는 단계는, 디웨팅된 상기 코팅막이 상기 복수의 가이드 패턴 사이의 빈 공간(empty space)을 채우는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the forming of the target pattern may include filling the empty space between the plurality of guide patterns by the dewetted coating layer.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴의 형상은, 상기 가이드 패턴의 형상에 따라 제어되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the shape of the target pattern may include being controlled according to the shape of the guide pattern.

일 실시 예에 따르면, 상기 블록공중합체의 종류에 따라, 상기 가이드 패턴의 형상이 제어되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, according to the type of the block copolymer, it may include that the shape of the guide pattern is controlled.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴의 형상은 Line 형상, Hole 형상 등을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the shape of the target pattern may include a line shape, a hole shape, and the like.

일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 패턴을 형성하는 단계는, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하는 단계, 상기 기판 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립된 복수의 가이드 패턴, 및 상기 블록공중합체의 블록을 제외한 물질들이 열처리된 고분자막을 형성하는 단계, 및 상기 고분자막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the step of forming the guide pattern, the step of heat-treating the substrate provided with the source solution, a plurality of guide patterns self-assembled blocks of the block copolymer on the substrate, and the block air It may include the step of forming a polymer film in which materials other than the block of the coalescence are heat-treated, and removing the polymer film.

일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판은 solvent를 포함하는 챔버 내에서 열처리되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the substrate provided with the source solution may include heat treatment in a chamber including a solvent.

일 실시 예에 따르면, 상기 solvent는 톨루엔(toluene), 아세톤(acetone) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the solvent may include any one of toluene and acetone.

일 실시 예에 따르면, 상기 블록공중합체는 PS-b-PDMS, 및 PS-P2VP 중 어느 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the block copolymer may include any one of PS-b-PDMS, and PS-P2VP.

본 발명의 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법은, 기판 상에 블록공중합체를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 가이드 패턴 상에 금속을 포함하는 베이스 물질을 제공하여 코팅막을 형성하는 단계, 상기 코팅막을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상의 상기 복수의 가이드 패턴 사이에, 상기 금속을 포함하는 타겟 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴을 선택적으로 제거하여, 상기 기판 상에 상기 타겟 패턴을 잔존시키는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 형상을 갖는 금속 미세패턴을 용이하게 제조할 수 있는 방법이 제공될 수 있다. Method of manufacturing a metal micropattern according to an embodiment of the present invention, providing a source solution containing a block copolymer on a substrate, heat-treating the substrate provided with the source solution, the block copolymer on the substrate Forming a plurality of guide patterns in which blocks of the self-assembly are self-assembly, forming a coating film by providing a base material including a metal on the substrate and the guide pattern, and dewetting the coating film ), Forming a target pattern including the metal between the plurality of guide patterns on the substrate, and selectively removing the guide pattern to remain the target pattern on the substrate. Can be. Accordingly, a method for easily manufacturing a metal micropattern having various shapes can be provided.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 소스 용액 제공 단계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴 형성 단계를 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴의 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴이 포함하는 다양한 패턴 형태를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 코팅막을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 미세패턴의 제조방법 중 코팅막을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 타겟 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 제1 및 제2 코팅막을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 타겟 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법에 따라 형성된 타겟 패턴을 나타내는 도면이다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법에 따라 제조된 타겟 패턴의 다양한 형상을 나타내는 도면이다.
도 23 내지 도 25는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법에 사용되는 가이드 패턴을 촬영한 사진이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a metal micropattern according to a first embodiment of the present invention.
2 and 3 are views showing a source solution providing step in a method of manufacturing a metal micropattern according to a first embodiment of the present invention.
4 is a flowchart specifically explaining a step of forming a guide pattern in a method of manufacturing a metal micropattern according to a first embodiment of the present invention.
5 and 6 are views showing a manufacturing process of a guide pattern among the manufacturing method of the metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.
7 is a view showing various pattern shapes included in the guide pattern among the manufacturing method of the metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.
8 and 9 is a view showing a step of forming a coating film in the manufacturing method of the metal fine pattern according to the first embodiment of the present invention.
10 is a view showing a step of forming a coating film in a method of manufacturing a fine pattern according to a modification of the first embodiment of the present invention.
11 to 13 are views showing a step of forming a target pattern in the manufacturing method of the metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.
14 and 15 are views showing steps of forming the first and second coating films among the methods of manufacturing the metal micropattern according to the second embodiment of the present invention.
16 and 17 are views showing a step of forming a target pattern in a method of manufacturing a metal micropattern according to a second embodiment of the present invention.
18 is a view showing a target pattern formed according to a method of manufacturing a metal micropattern according to a second embodiment of the present invention.
19 to 21 are views showing a method of manufacturing a metal fine pattern according to a third embodiment of the present invention.
22 is a view showing various shapes of a target pattern manufactured according to a method of manufacturing a metal micropattern according to a third embodiment of the present invention.
23 to 25 are views showing a method of manufacturing a metal micropattern according to a fourth embodiment of the present invention.
26 is a photograph of a guide pattern used in a method of manufacturing a metal micropattern according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be formed directly on another component, or a third component may be interposed between them. In addition, in the drawings, the thickness of the films and regions are exaggerated for effective description of the technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. Therefore, what is referred to as the first component in one embodiment may be referred to as the second component in another embodiment.

여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, in this specification, 'and / or' is used to mean including at least one of the components listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. In the specification, a singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. Also, terms such as “include” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, elements, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features, numbers, steps, or configurations. It should not be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법을 설명하는 순서도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 소스 용액 제공 단계를 나타내는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a metal micropattern according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are source solution providing steps in a method of manufacturing a metal micropattern according to the first embodiment of the present invention It is a figure showing.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판(100)이 준비될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은 hard 기판, flexible 기판, 투명 기판 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 hard 기판은 Si, Si/SiO2, wafer, metal plate, quartz, glass, ceramic 기판 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 flexible 기판은 PI(polyimide) film, Teflon, Metal foil, Oxidized metal moil 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 기판은 ITO(Indium Tin Oxide), Poly(ethylene terephthalate) film, Polyethylene naphthalate(PEN) film 등일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은 오목부(100a) 및 볼록부(100b)를 포함할 수 있다. 1 to 3, the substrate 100 may be prepared. According to an embodiment, the substrate 100 may be a hard substrate, a flexible substrate, a transparent substrate, or the like. For example, the hard substrate may be Si, Si / SiO2, wafer, metal plate, quartz, glass, ceramic substrate, or the like. For example, the flexible substrate may be a PI (polyimide) film, Teflon, Metal foil, Oxidized metal moil, and the like. For example, the transparent substrate may be ITO (Indium Tin Oxide), Poly (ethylene terephthalate) film, Polyethylene naphthalate (PEN) film. According to an embodiment, the substrate 100 may include a concave portion 100a and a convex portion 100b.

상기 기판(100) 상에 소스 용액(10)이 제공될 수 있다(S100). 구체적으로, 상기 소스 용액(10)은 상기 기판의 오목부(100a)에 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액(10)은 블록공중합체(block copolymer)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 블록공중합체는 PS-b-PDMS, 및 PS-P2VP 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 용액(10)은 상기 기판(100) 상에 spin-coating 방법으로 제공될 수 있다. 상기 블록공중합체의 종류 및 상기 소스 용액(10)의 제공방법은 제한되지 않는다. A source solution 10 may be provided on the substrate 100 (S100). Specifically, the source solution 10 may be provided in the concave portion 100a of the substrate. According to one embodiment, the source solution 10 may include a block copolymer (block copolymer). For example, the block copolymer may include any one of PS-b-PDMS and PS-P2VP. For example, the source solution 10 may be provided on the substrate 100 by spin-coating. The type of the block copolymer and the method of providing the source solution 10 are not limited.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴 형성 단계를 구체적으로 설명하는 순서도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴의 제조공정을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 가이드 패턴이 포함하는 다양한 패턴 형태를 나타내는 도면이다. 4 is a flowchart specifically illustrating a step of forming a guide pattern in a method of manufacturing a metal micropattern according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are diagrams of a metal micropattern according to a first embodiment of the present invention It is a view showing the manufacturing process of the guide pattern among the manufacturing methods, and FIG. 7 is a view showing various pattern forms included in the guide pattern among the manufacturing methods of the metal fine pattern according to the first embodiment of the present invention.

도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)이 열처리되어 복수의 가이드 패턴(200)이 형성될 수 있다(S200). 일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 패턴(200)을 형성단계는 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)을 열처리하는 단계(S210), 상기 기판(100) 상에 복수의 상기 가이드 패턴(200) 및 고분자막(220)을 형성하는 단계(S220), 및 상기 고분자막(220)을 제거하는 단계(S230)을 포함할 수 있다. 이하, 각 단계들이 구체적으로 상술된다. 1, 4 to 6, the substrate 100 provided with the source solution 10 may be heat-treated to form a plurality of guide patterns 200 (S200). According to one embodiment, the step of forming the guide pattern 200 includes heat-treating the substrate 100 provided with the source solution 10 (S210), and a plurality of the guide patterns on the substrate 100 ( 200) and forming a polymer film 220 (S220), and removing the polymer film 220 (S230). Hereinafter, each step is specifically described.

일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)을 열처리하는 단계(S210)는 solvent annealing 방법으로 수행될 수 있다. 즉, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)은 solvent를 포함하는 챔버 내에서 열처리될 수 있다. 예를 들어, 상기 solvent는 톨루엔(toluene), 아세톤(acetone) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the step (S210) of heat-treating the substrate 100 provided with the source solution 10 may be performed by a solvent annealing method. That is, the substrate 100 provided with the source solution 10 may be heat-treated in a chamber containing a solvent. For example, the solvent may include any of toluene and acetone.

일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 패턴(200) 및 상기 고분자막(220)이 형성되는 단계(S220)에서, 상기 가이드 패턴(200)은 상기 소스 용액(10)이 포함하는 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 고분자막(220)은 상기 소스 용액(200)이 포함하는 상기 블록공중합체의 블록을 제외한 물질들이 열처리되어 형성될 수 있다. According to one embodiment, in the step (S220) in which the guide pattern 200 and the polymer film 220 are formed, the guide pattern 200 includes blocks of the block copolymer included in the source solution 10 It can be formed by self-assembly. In addition, the polymer film 220 may be formed by heat-treating materials other than the block of the block copolymer included in the source solution 200.

예를 들어, 상기 블록공중합체가 PS-b-PDMS(polystyrene-block-poly(dimethylsiloxane))인 경우, 상기 가이드 패턴(200)은 PDMS 블록이 자기조립되어 형성될 수 있다. 반면, 상기 고분자막(220)은 PS 블록이 열처리되어 형성될 수 있다. For example, when the block copolymer is PS-b-PDMS (polystyrene-block-poly (dimethylsiloxane)), the guide pattern 200 may be formed by self-assembled PDMS blocks. On the other hand, the polymer film 220 may be formed by heat treatment of the PS block.

또한, 상술된 바와 같이, 상기 소스 용액(10)은 상기 기판(100)의 오목부(100a)에 제공됨에 따라, 상기 가이드 패턴(200) 및 상기 고분자막(220) 역시 상기 기판(100)의 오목부(100a)에 형성될 수 있다. In addition, as described above, as the source solution 10 is provided in the concave portion 100a of the substrate 100, the guide pattern 200 and the polymer film 220 are also concave in the substrate 100 It may be formed in the portion (100a).

일 실시 예에 따르면, 상기 고분자막(220)을 제거하는 단계(S230)에서, 상기 고분자막(220)은 reactive ion etching, plasma etching 등의 방법으로 제거될 수 있다. According to an embodiment, in the step of removing the polymer film 220 (S230), the polymer film 220 may be removed by a method such as reactive ion etching or plasma etching.

도 7을 참조하면, 상기 블록공중합체의 종류에 따라, 상기 가이드 패턴(200)의 형상이 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 패턴(200)의 형상은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 line 형상, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 vertical cylinder 형상, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 ring 형상, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이 dot in hole 형상, 도 7의 (e)에 도시된 바와 같이 hole 형상, 도 7의 (f)에 도시된 바와 같이 dot 형상 등일 수 있다. 또한, 상기 가이드 패턴(200)의 선폭, 및 형태 등은 상기 블록공중합체의 분자량, 비율 등에 따라 제어될 수 있다. Referring to FIG. 7, the shape of the guide pattern 200 may be controlled according to the type of the block copolymer. For example, the shape of the guide pattern 200 is a line shape as shown in Fig. 7 (a), a vertical cylinder shape as shown in Fig. 7 (b), shown in Fig. 7 (c) As shown in the figure, ring shape, dot in hole shape as shown in Fig. 7 (d), hole shape as shown in Fig. 7 (e), dot shape as shown in Fig. 7 (f), etc. Can be. In addition, the line width, shape, and the like of the guide pattern 200 may be controlled according to the molecular weight, ratio, etc. of the block copolymer.

도 8 및 도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 코팅막을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 도 10은 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 미세패턴의 제조방법 중 코팅막을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 8 and 9 is a view showing a step of forming a coating film in the manufacturing method of the metal fine pattern according to the first embodiment of the present invention. 10 is a view showing a step of forming a coating film in a method of manufacturing a fine pattern according to a modification of the first embodiment of the present invention.

도 1, 및 도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200) 상에 베이스 물질이 제공되어, 코팅막(300)이 형성될 수 있다(S300). 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 물질은 금속을 포함할 수 있다. 1 and 8 to 10, a base material is provided on the substrate 100 and the guide pattern 200, so that a coating film 300 may be formed (S300). According to one embodiment, the base material may include a metal.

일 실시 예에 따르면, 상기 코팅막(300)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200)을 콘포말하게(conformally) 덮을 수 있다. 변형 예에 따르면, 상기 코팅막(300)은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200)을 전체적으로 덮을 수 있다. According to an embodiment, the coating film 300 may conformally cover the substrate 100 and the guide pattern 200 as illustrated in FIGS. 8 and 9. According to a modified example, the coating film 300 may cover the substrate 100 and the guide pattern 200 as shown in FIG. 10 as a whole.

도 11 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 타겟 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.11 to 13 are views showing a step of forming a target pattern in the manufacturing method of the metal micropattern according to the first embodiment of the present invention.

도 1, 도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 코팅막(300)을 디웨팅(dewetting)시켜, 타겟 패턴(400)을 형성할 수 있다(S400). 일 실시 예에 따르면, 상기 코팅막(300)이 디웨팅 되는 경우, 상기 코팅막(300)은 열처리되어 용융될 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 패턴(400)은 상기 기판(100) 상의 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴(400)은 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴 형태일 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 11 to 13, the coating layer 300 may be dewetted to form a target pattern 400 (S400). According to an embodiment, when the coating film 300 is dewetted, the coating film 300 may be heat-treated and melted. Accordingly, the target pattern 400 may be formed between the plurality of guide patterns 200 on the substrate 100. According to an embodiment, the target pattern 400 may be in the form of an aggregate pattern in which a plurality of dots are spaced apart from each other, as illustrated in FIG. 12.

보다 구체적으로, 상기 코팅막(300)이 디웨팅 되는 경우, 디웨팅된 상기 코팅막(300)이 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 패턴(200)의 상부면으로부터 측면으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이의 빈 공간(empty space, EP)이 디웨팅된 상기 코팅막(300)으로 채워질 수 있다. 이후, 디웨팅된 상기 코팅막(300)이 경화되어 상기 타겟 패턴(400)이 형성될 수 있다. 또한, 디웨팅된 상기 코팅막(300)이 경화되는 과정에서, 불안정 상태를 해소하기 위해 표면적이 넓은 닷 형태로 변형될 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 패턴(400)은 복수의 닷 들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴 형태를 포함할 수 있다. More specifically, when the coating film 300 is dewetted, the dewetted coating film 300 may be moved from the upper surface of the guide pattern 200 to the side surface, as shown in FIG. 11. Accordingly, an empty space (EP) between the plurality of guide patterns 200 may be filled with the dewetted coating film 300. Thereafter, the dewetted coating layer 300 may be cured to form the target pattern 400. In addition, in the process of curing the dewetted coating film 300, the surface area may be deformed into a dot shape having a large surface area in order to resolve the instability. Accordingly, the target pattern 400 may include a set pattern form in which a plurality of dots are spaced apart from each other.

즉, 상기 코팅막(300)이 디웨팅 되는 경우, 상기 코팅막(300)이 포함하는 금속들이 용융되면서, 상기 가이드 패턴(200)의 경사를 따라 흘러내릴 수 있다. 이후, 흘러내린 금속들은 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이의 빈 공간(EP)을 채우게 되고, 흘러내린 금속들이 경화됨에 따라 상기 타겟 패턴(400)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 타겟 패턴(400)의 형태는 복수의 닷 들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴 형태일 수 있다. That is, when the coating film 300 is dewetted, the metals included in the coating film 300 may be melted and flow down along the slope of the guide pattern 200. Thereafter, the flowed metals fill the empty space EP between the plurality of guide patterns 200, and the target pattern 400 may be formed as the flowed metals are cured. In this case, the shape of the target pattern 400 may be a set pattern shape in which a plurality of dots are spaced apart from each other.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴(400)을 형성하는 단계는, 상기 디웨팅된 코팅막(300)에 초음파를 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 패턴(400)이 용이하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 디웨팅된 코팅막(300)에 초음파가 인가되는 경우, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200) 상에 미세한 진동이 인가되어, 상기 디웨팅된 코팅막(300)이 상기 가이드 패턴(200)의 상부면에서 측면으로 용이하게 흘러내릴 수 있다. 이에 따라, 상기 디웨팅된 코팅막(300)이 상기 빈 공간(EP)을 용이하게 채우게 되어, 결과적으로 상기 타겟 패턴(400)이 용이하게 형성될 수 있다. According to an embodiment, the forming of the target pattern 400 may further include applying ultrasonic waves to the dewetted coating layer 300. Accordingly, the target pattern 400 can be easily formed. Specifically, when ultrasonic waves are applied to the dewetted coating film 300, minute vibration is applied on the substrate 100 and the guide pattern 200, so that the dewetted coating film 300 is the guide pattern. It can be easily flowed from the upper surface of the (200) to the side. Accordingly, the dewetted coating film 300 easily fills the empty space EP, and as a result, the target pattern 400 can be easily formed.

다른 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴(400)을 형성하는 단계는, 상기 디웨팅된 코팅막(300)에 자기장을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 자기장은, 상기 기판(100)의 하부면에서 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 디웨팅된 코팅막(300)은, 상기 기판(100)의 하부면 방향으로 인력이 형성되어, 상기 가이드 패턴(200)의 상부면에서 측면으로 용이하게 흘러내릴 수 있다. 결과적으로, 상기 디웨팅된 코팅막(300)이 상기 빈 공간(EP)을 용이하게 채우게 되어, 상기 타겟 패턴(400)이 용이하게 형성될 수 있다.According to another embodiment, the forming of the target pattern 400 may further include applying a magnetic field to the dewetted coating film 300. The magnetic field may be provided on the lower surface of the substrate 100. Accordingly, the dewet coating film 300, the attraction force is formed in the direction of the lower surface of the substrate 100, it can be easily flowed to the side from the upper surface of the guide pattern 200. As a result, the dewetted coating film 300 easily fills the empty space EP, so that the target pattern 400 can be easily formed.

상기 가이드 패턴(200)을 선택적으로 제거하여, 상기 기판(100) 상에 상기 타겟 패턴(400)을 잔존시킬 수 있다(S500). 즉, 상기 기판(100) 상에 상기 가이드 패턴(200) 및 상기 타겟 패턴(400)이 혼재되어 있는 경우, 상기 가이드 패턴(200)만을 제거할 수 있다. The target pattern 400 may remain on the substrate 100 by selectively removing the guide pattern 200 (S500). That is, when the guide pattern 200 and the target pattern 400 are mixed on the substrate 100, only the guide pattern 200 may be removed.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법은 상기 기판(100) 상에 블록공중합체를 포함하는 소스 용액(10)을 제공하는 단계, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)을 열처리하여, 상기 기판(100) 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 가이드 패턴(200)을 형성하는 단계, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200) 상에 금속을 포함하는 베이스 물질을 제공하여, 상기 코팅막(300)을 형성하는 단계, 상기 코팅막(300)을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판(100) 상의 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이에, 상기 금속을 포함하는 상기 타겟 패턴(400)을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴(200)을 선택적으로 제거하여, 상기 기판(100) 상에 상기 타겟 패턴(400)을 잔존시키는 단계를 포함하되, 상기 타겟 패턴(400)은, 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴을 포함할 수 있다. 이에 따라, 닷 형상의 금속 미세패턴을 용이하게 제조할 수 있는 방법이 제공될 수 있다. A method of manufacturing a metal micropattern according to a first embodiment of the present invention includes providing a source solution 10 including a block copolymer on the substrate 100, and the substrate provided with the source solution 10 ( Heat-treating 100) to form a plurality of guide patterns 200 in which blocks of the block copolymer are self-assembled on the substrate 100, the substrate 100 and the guide patterns ( 200) providing a base material including a metal on the surface, forming the coating layer 300, and dewetting the coating layer 300 to form the plurality of guide patterns 200 on the substrate 100 ), Forming the target pattern 400 including the metal, and selectively removing the guide pattern 200 to remain the target pattern 400 on the substrate 100. Including, but, the target pattern 400 may include a set pattern in which a plurality of dots are spaced apart from each other. Accordingly, a method for easily manufacturing a dot-shaped metal fine pattern can be provided.

이상, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법이 설명되었다. 이하, 타겟 패턴이 서로 다른 금속이 혼재된 하이브리드 닷이 집합된 집합 패턴 형태를 갖는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법이 도 14 내지 도 18을 참조하여 설명된다. As described above, a method of manufacturing a metal micropattern according to the first embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing a metal micropattern according to a second embodiment of the present invention having an aggregate pattern form in which hybrid dots in which metals having different target patterns are mixed are aggregated will be described with reference to FIGS. 14 to 18.

상기 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법은, 기판 상에 블록공중합체를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 가이드 패턴 상에 제1 금속을 포함하는 제1 베이스 물질을 제공하여 제1 코팅막을 형성하는 단계, 상기 제1 코팅막 상에 제2 금속을 포함하는 제2 베이스 물질을 제공하여 제2 코팅막을 형성하는 단계, 상기 제1 및 제2 코팅막을 디웨팅시켜, 상기 기판 상의 상기 복수의 가이드 패턴 사이에, 상기 제1 및 제2 금속을 포함하는 타겟 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이하, 각 단계에 대해 보다 구체적으로 설명된다. The method of manufacturing a metal micropattern according to the second embodiment includes providing a source solution containing a block copolymer on a substrate, and heat-treating the substrate provided with the source solution, thereby forming the block copolymer on the substrate. Forming a plurality of self-assembled guide patterns, providing a first base material comprising a first metal on the guide pattern to form a first coating film, the first coating film Forming a second coating film by providing a second base material comprising a second metal on the substrate, and dewetting the first and second coating films, between the plurality of guide patterns on the substrate, the first and And forming a target pattern including the second metal. Hereinafter, each step is explained in more detail.

상기 기판 상에 소스 용액을 제공하는 단계, 및 상기 가이드 패턴을 형성하는 단계는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. The step of providing the source solution on the substrate and the step of forming the guide pattern may be the same as the method of manufacturing the metal micropattern according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7. Accordingly, detailed description is omitted.

도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 제1 및 제2 코팅막을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 14 and 15 are views showing steps of forming the first and second coating films among the methods of manufacturing the metal micropattern according to the second embodiment of the present invention.

도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200) 상에 제1 베이스 물질이 제공되어, 제1 코팅막(310)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 베이스 물질은 제1 금속을 포함할 수 있다. 이후, 상기 제1 코팅막(310) 상에 제2 베이스 물질이 제공되어, 제2 코팅막(320)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 베이스 물질은 제2 금속을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 금속은 서로 다를 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)은 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200)을 콘포말하게(conformally) 덮을 수 있다. 14 and 15, a first base material is provided on the substrate 100 and the guide pattern 200 to form a first coating layer 310. According to one embodiment, the first base material may include a first metal. Thereafter, a second base material is provided on the first coating layer 310 to form a second coating layer 320. According to one embodiment, the second base material may include a second metal. The first and second metals may be different. In addition, the first and second coating layers 310 and 320 may conformally cover the substrate 100 and the guide pattern 200 as illustrated in FIG. 14.

도 16 및 도 17은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법 중 타겟 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 도면이고, 도 18은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법에 따라 형성된 타겟 패턴을 나타내는 도면이다. 16 and 17 are views showing a step of forming a target pattern in the method of manufacturing a metal micropattern according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a manufacturing method of the metal micropattern according to the second embodiment of the present invention It is a figure showing the target pattern formed according to the method.

도 16 및 도 17을 참조하면, 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)을 디웨팅(dewetting)시켜, 타겟 패턴(400)을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 코팅막(300)이 디웨팅되는 경우, 상기 제1 및 제2 코팅막(300)은 열처리되어 용융될 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 패턴(400)은 상기 기판(100) 상의 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴(400)은 도 16에 도시된 바와 같이, 복수의 하이브리드 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴 형태일 수 있다. 16 and 17, the first and second coating layers 310 and 320 may be dewetted to form a target pattern 400. According to an embodiment, when the first and second coating films 300 are dewetted, the first and second coating films 300 may be heat-treated and melted. Accordingly, the target pattern 400 may be formed between the plurality of guide patterns 200 on the substrate 100. According to an embodiment, the target pattern 400 may be in the form of an aggregate pattern in which a plurality of hybrid dots are spaced apart from each other, as illustrated in FIG. 16.

보다 구체적으로, 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)이 디웨팅 되는 경우, 디웨팅된 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)이 상기 가이드 패턴(200)의 상부면으로부터 측면으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이의 빈 공간이 디웨팅된 상기 코팅막(300)으로 채워질 수 있다. 이후, 디웨팅된 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)이 경화되어 상기 타겟 패턴(400)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디웨팅된 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)이 경화되는 과정에서, 불안정 상태를 해소하기 위해 표면적이 넓은 닷 형태로 변형될 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 패턴(400)은 상기 제1 및 제2 금속이 혼재된 복수의 하이브리드 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴 형태를 포함할 수 있다. More specifically, when the first and second coating layers 310 and 320 are dewet, the dewetted first and second coating layers 310 and 320 are lateral from the upper surface of the guide pattern 200. Can be moved. Accordingly, an empty space between the plurality of guide patterns 200 may be filled with the dewetted coating layer 300. Thereafter, the dewetted first and second coating layers 310 and 320 may be cured to form the target pattern 400. According to an embodiment, in the process of curing the dewetted first and second coating films 310 and 320, the surface area may be deformed into a dot shape having a large surface area in order to solve the instability. Accordingly, the target pattern 400 may include a collection pattern form in which a plurality of hybrid dots in which the first and second metals are mixed are spaced apart from each other.

즉, 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)이 디웨팅 되는 경우, 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)이 포함하는 상기 제1 및 제2 금속들이 용융되면서, 상기 가이드 패턴(200)의 경사를 따라 흘러내릴 수 있다. 이후, 흘러내린 상기 제1 및 제2 금속들은 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이의 빈 공간(EP)을 채우게 되고, 흘러내린 상기 제1 및 제2 금속들이 경화됨에 따라 상기 타겟 패턴(400)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 타겟 패턴(400)의 형태는 상기 제1 및 제2 금속이 혼재된 복수의 하이브리드 닷 들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴 형태일 수 있다. That is, when the first and second coating layers 310 and 320 are dewetted, the first and second metals included in the first and second coating layers 310 and 320 are melted and the guide pattern ( 200). Thereafter, the flowed first and second metals fill the empty space EP between the plurality of guide patterns 200, and the target pattern 400 is cured as the flowed first and second metals harden. It can be formed. In this case, the shape of the target pattern 400 may be in the form of an aggregate pattern in which a plurality of hybrid dots in which the first and second metals are mixed are spaced apart from each other.

이후, 상기 가이드 패턴(200)을 선택적으로 제거하여, 상기 기판(100) 상에 상기 타겟 패턴(400)을 잔존시킬 수 있다(S500). 즉, 상기 기판(100) 상에 상기 가이드 패턴(200) 및 상기 타겟 패턴(400)이 혼재되어 있는 경우, 상기 가이드 패턴(200)만을 제거할 수 있다. 이하, 도 18을 참조하여, 상기 타겟 패턴(400)이 포함하는 하이브리드 닷이 보다 구체적으로 설명된다. Subsequently, the target pattern 400 may remain on the substrate 100 by selectively removing the guide pattern 200 (S500). That is, when the guide pattern 200 and the target pattern 400 are mixed on the substrate 100, only the guide pattern 200 may be removed. Hereinafter, a hybrid dot included in the target pattern 400 will be described in more detail with reference to FIG. 18.

도 18을 참조하면, 상기 하이브리드 닷은, 상기 제1 금속 영역(400a) 및 제2 금속 영역(400b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속 영역(400a)은 상기 제1 금속(M1)의 비율이 상기 제2 금속(M2)의 비율보다 높을 수 있다. 반면, 상기 제2 금속 영역(400b)은 상기 제2 금속(M2)의 비율이 상기 제1 금속(M1)의 비율보다 높을 수 있다. 예를 들어, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제1 금속 영역(400a)에는 상기 제1 금속(M1)이 배치되고, 상기 제2 금속 영역(400b)에는 상기 제2 금속(M2)이 배치될리 수 있다. 이에 따라, 상기 하이브리드 닷은 상기 제1 금속(M1), 및 상기 제2 금속(M2)이 구분되어 혼재된 상태를 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 18, the hybrid dot may include the first metal region 400a and the second metal region 400b. In the first metal region 400a, a ratio of the first metal M 1 may be higher than a ratio of the second metal M 2 . On the other hand, in the second metal region 400b, the ratio of the second metal M 2 may be higher than that of the first metal M 1 . For example, as shown in Figure 18, the first metal region (400a) is disposed the first metal (M 1), said second metal region (400b) has the second metal (M 2) It can be deployed. Accordingly, the hybrid dot may indicate a state in which the first metal (M 1 ) and the second metal (M 2 ) are separated and mixed.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법은 상기 기판(100) 상에 블록공중합체를 포함하는 소스 용액(10)을 제공하는 단계, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)을 열처리하여, 상기 기판(100) 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 가이드 패턴(200)을 형성하는 단계, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200) 상에 제1 금속을 포함하는 제1 베이스 물질을 제공하여 상기 제1 코팅막(310)을 형성하는 단계, 상기 제1 코팅막(310) 상에 상기 제2 금속을 포함하는 제2 베이스 물질을 제공하여 상기 제2 코팅막(320)을 형성하는 단계, 상기 제1 및 제2 코팅막(310, 320)을 디웨팅시켜, 상기 기판(100) 상의 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이에, 상기 제1 및 제2 금속을 포함하는 상기 타겟 패턴(400)을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴(200)을 선택적으로 제거하여, 상기 기판(100) 상에 상기 타겟 패턴(400)을 잔존시키는 단계를 포함하되, 상기 타겟 패턴(400)은 상기 제1 및 제2 금속이 혼재된 복수의 하이브리드 닷 들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴을 포함할 수 있다. 이에 따라, 간단한 공정으로 서로 다른 금속을 구분되도록 포함하는 복수의 하이브리드 금속 닷을 제조하는 방법이 제공될 수 있다. A method of manufacturing a metal micropattern according to a second embodiment of the present invention includes providing a source solution 10 including a block copolymer on the substrate 100, and the substrate provided with the source solution 10 ( Heat-treating 100) to form a plurality of guide patterns 200 in which blocks of the block copolymer are self-assembled on the substrate 100, the substrate 100 and the guide patterns ( 200) forming a first coating layer 310 by providing a first base material including a first metal on the second base material comprising the second metal on the first coating layer 310 To form the second coating layer 320 by providing, by dewetting the first and second coating layers 310 and 320, between the plurality of guide patterns 200 on the substrate 100, the first Forming the target pattern 400 including the first and second metals, and selectively removing the guide pattern 200 to remain the target pattern 400 on the substrate 100. Although included, the target pattern 400 may include a set pattern in which a plurality of hybrid dots in which the first and second metals are mixed are spaced apart from each other. Accordingly, a method of manufacturing a plurality of hybrid metal dots including different metals in a simple process may be provided.

이상, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법이 설명되었다. 이하, 타겟 패턴이 라인 형상을 갖는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법이 도 19 내지 도 22를 참조하여 설명된다. In the above, a method of manufacturing a metal micropattern according to a second embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing a metal micropattern according to a third embodiment of the present invention in which the target pattern has a line shape will be described with reference to FIGS. 19 to 22.

상기 제3 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법은, 기판 상에 블록공중합체를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 가이드 패턴 상에 금속을 포함하는 베이스 물질을 제공하여, 코팅막을 형성하는 단계, 상기 코팅막을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상의 상기 복수의 가이드 패턴 사이에, 상기 금속을 포함하는 타겟 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴을 선택적으로 제거하여, 상기 기판 상에 상기 타겟 패턴을 잔존시키는 단계를 포함할 수 있다. 이하, 각 단계에 대해 보다 구체적으로 설명된다. The method for manufacturing a metal micropattern according to the third embodiment includes providing a source solution containing a block copolymer on a substrate, and heat-treating the substrate provided with the source solution, thereby forming the block copolymer on the substrate. Forming a plurality of self-assembled guide patterns, providing a base material comprising a metal on the substrate and the guide pattern to form a coating film, and dewetting the coating film ( and dewetting to form a target pattern including the metal between the plurality of guide patterns on the substrate, and selectively removing the guide pattern to remain the target pattern on the substrate. can do. Hereinafter, each step is explained in more detail.

상기 기판 상에 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 가이드 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 코팅막을 형성하는 단계는 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. 다만, 상기 가이드 패턴 상에 형성되는 상기 코팅막의 두께는, 상기 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법에 따라 형성되는 코팅막의 두께, 및 상기 제2 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법에 따라 형성되는 제 및 제2 코팅막의 두께 보다 두꺼울 수 있다. The step of providing the source solution on the substrate, the step of forming the guide pattern, and the step of forming the coating film are the method of manufacturing the metal micropattern according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 10. Can be equal to Accordingly, detailed description is omitted. However, the thickness of the coating film formed on the guide pattern, the thickness of the coating film formed according to the manufacturing method of the metal micropattern according to the first embodiment, and the manufacturing method of the metal micropattern according to the second embodiment It may be thicker than the thickness of the first and second coating film formed according to.

도 19 내지 도 21은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법을 나타내는 도면이고, 도 22는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법에 따라 제조된 타겟 패턴의 다양한 형상을 나타내는 도면이다. 19 to 21 are views showing a method of manufacturing a metal micropattern according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a target pattern manufactured according to a method of manufacturing a metal micropattern according to a third embodiment of the present invention It is a diagram showing various shapes of.

도 19 내지 도 21을 참조하면, 상기 코팅막(300)을 디웨팅(dewetting)시켜, 타겟 패턴(400)을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 코팅막(300)이 디웨팅 되는 경우, 상기 코팅막(300)은 열처리되어 용융될 수 있다. 이에 따라, 상기 타겟 패턴(400)은 상기 기판(100) 상의 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이에 형성될 수 있다. 19 to 21, a target pattern 400 may be formed by dewetting the coating layer 300. According to an embodiment, when the coating film 300 is dewetted, the coating film 300 may be heat-treated and melted. Accordingly, the target pattern 400 may be formed between the plurality of guide patterns 200 on the substrate 100.

보다 구체적으로, 상기 코팅막(300)이 디웨팅 되는 경우, 디웨팅된 상기 코팅막(300)이 상기 가이드 패턴(200)의 상부면으로부터 측면으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이의 빈 공간(empty space, EP)이 디웨팅된 상기 코팅막(300)으로 채워질 수 있다. 이후, 디웨팅된 상기 코팅막(300)이 경화되어 상기 타겟 패턴(400)이 형성될 수 있다. More specifically, when the coating film 300 is dewetted, the dewetted coating film 300 may be moved to the side from the top surface of the guide pattern 200. Accordingly, an empty space (EP) between the plurality of guide patterns 200 may be filled with the dewetted coating film 300. Thereafter, the dewetted coating layer 300 may be cured to form the target pattern 400.

즉, 상기 코팅막(300)이 디웨팅 되는 경우, 상기 코팅막(300)이 포함하는 금속들이 용융되면서, 상기 가이드 패턴(200)의 경사를 따라 흘러내릴 수 있다. 이후, 흘러내린 금속들은 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이의 빈 공간(EP)을 채우게 되고, 흘러내린 금속들이 경화됨에 따라 상기 타겟 패턴(400)이 형성될 수 있다. That is, when the coating film 300 is dewetted, the metals included in the coating film 300 may be melted and flow down along the slope of the guide pattern 200. Thereafter, the flowed metals fill the empty space EP between the plurality of guide patterns 200, and the target pattern 400 may be formed as the flowed metals are cured.

상기 가이드 패턴(200)을 선택적으로 제거하여, 상기 기판(100) 상에 상기 타겟 패턴(400)을 잔존시킬 수 있다(S500). 즉, 상기 기판(100) 상에 상기 가이드 패턴(200) 및 상기 타겟 패턴(400)이 혼재되어 있는 경우, 상기 가이드 패턴(200)만을 제거할 수 있다. The target pattern 400 may remain on the substrate 100 by selectively removing the guide pattern 200 (S500). That is, when the guide pattern 200 and the target pattern 400 are mixed on the substrate 100, only the guide pattern 200 may be removed.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 패턴(400)의 형상은, 상기 가이드 패턴(200)의 형상에 따라 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 타겟 패턴(400)의 형상은 도 21에 도시된 바와 같이 Line 형상, 도 22의 (a)에 도시된 바와 같이 Hole 형상, 도 22의 (b)에 도시된 바와 같이 Cylinder 형상 등일 수 있다. 즉, 상술된 바와 같이, 상기 타겟 패턴(400)은 상기 빈 공간(EP)을 채우는 상기 디웨팅된 코팅막(300)이 경화되어 형성되므로, 상기 빈 공간(EP)의 형상에 따라 상기 타겟 패턴(400)의 형상이 제어될 수 있다. 이 경우, 상기 빈 공간(EP)의 형상은 상기 가이드 패턴(200)의 형상에 따라 제어되므로, 결과적으로 상기 가이드 패턴(200)의 형상에 따라 상기 타겟 패턴(400)의 형상이 제어될 수 있다. According to an embodiment, the shape of the target pattern 400 may be controlled according to the shape of the guide pattern 200. For example, the shape of the target pattern 400 is a line shape as shown in FIG. 21, a hole shape as shown in FIG. 22 (a), and a cylinder shape as shown in FIG. 22 (b). Etc. That is, as described above, since the target pattern 400 is formed by curing the dewetted coating film 300 filling the empty space EP, the target pattern (depending on the shape of the empty space EP) The shape of 400) can be controlled. In this case, since the shape of the empty space EP is controlled according to the shape of the guide pattern 200, as a result, the shape of the target pattern 400 may be controlled according to the shape of the guide pattern 200. .

본 발명의 제3 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법은, 상기 기판(100) 상에 블록공중합체를 포함하는 상기 소스 용액(10)을 제공하는 단계, 상기 소스 용액(10)이 제공된 상기 기판(100)을 열처리하여, 상기 기판(100) 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 상기 가이드 패턴(200)을 형성하는 단계, 상기 기판(100) 및 상기 가이드 패턴(200) 상에 금속을 포함하는 베이스 물질을 제공하여 상기 코팅막(300)을 형성하는 단계, 상기 코팅막(300)을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판(100) 상의 상기 복수의 가이드 패턴(200) 사이에, 상기 금속을 포함하는 상기 타겟 패턴(400)을 형성하는 단계, 및 상기 가이드 패턴(200)을 선택적으로 제거하여, 상기 기판(100) 상에 상기 타겟 패턴(400)을 잔존시키는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 형상을 갖는 금속 미세패턴을 용이하게 제조할 수 있는 방법이 제공될 수 있다. Method of manufacturing a metal micropattern according to a third embodiment of the present invention, providing the source solution 10 including a block copolymer on the substrate 100, the source solution 10 is provided Heat-treating the substrate 100 to form a plurality of the guide patterns 200 in which the blocks of the block copolymer are self-assembled on the substrate 100, the substrate 100 and the Forming the coating film 300 by providing a base material containing a metal on a guide pattern 200, and dewetting the coating film 300, the plurality of guide patterns on the substrate 100 Between 200, forming the target pattern 400 including the metal, and by selectively removing the guide pattern 200, the target pattern 400 remains on the substrate 100 It may include a step. Accordingly, a method for easily manufacturing a metal micropattern having various shapes can be provided.

이상, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법이 설명되었다. 이하, 가이드 패턴의 제거 순서가 변경된 본 발명의 제4 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법이 설명된다. As described above, a method of manufacturing a metal micropattern according to a third embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a method of manufacturing a metal micropattern according to a fourth embodiment of the present invention in which the removal order of the guide pattern is changed will be described.

상기 제4 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법은, 기판 상에 블록 공중합체를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 가이드 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판 및 상기 가이드 패턴 상에 금속을 포함하는 베이스 물질을 제공하여, 코팅막을 형성하는 단계, 상기 코팅막이 형성된 상기 가이드 패턴 상에, 상기 코팅막 및 상기 가이드 패턴을 서로 다른 비율로 식각하는 식각 가스를 제공하여, 상기 가이드 패턴을 선택적으로 제거하는 단계, 상기 코팅막을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상에 타겟 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이하, 각 단계에 대해 보다 구체적으로 설명된다. The method of manufacturing a metal micropattern according to the fourth embodiment includes providing a source solution containing a block copolymer on a substrate, and heat-treating the substrate provided with the source solution, thereby forming the block copolymer on the substrate. Forming a plurality of self-assembled guide patterns, providing a base material comprising a metal on the substrate and the guide pattern to form a coating film, and the guide on which the coating film is formed On the pattern, by providing an etching gas to etch the coating film and the guide pattern at different ratios, selectively removing the guide pattern, by dewetting the coating film, to target the pattern on the substrate And forming. Hereinafter, each step is explained in more detail.

상기 기판 상에 소스 용액을 제공하는 단계, 상기 가이드 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 코팅막을 형성하는 단계는 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. The step of providing the source solution on the substrate, the step of forming the guide pattern, and the step of forming the coating film are the method of manufacturing the metal micropattern according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 10. Can be equal to Accordingly, detailed description is omitted.

도 23 내지 도 25는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법을 나타내는 도면이다. 23 to 25 are views showing a method of manufacturing a metal fine pattern according to a fourth embodiment of the present invention.

도 23 및 도 24를 참조하면, 상기 코팅막(300)이 형성된 상기 가이드 패턴(200) 상에 식각 가스(EG)가 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 식각 가스(EG)는 상기 가이드 패턴(200) 및 상기 코팅막(300)을 식각할 수 있다. 예를 들어, 상기 식각 가스(EG)는 CF4 가스일 수 있다. 23 and 24, an etch gas EG may be provided on the guide pattern 200 on which the coating layer 300 is formed. According to an embodiment, the etching gas EG may etch the guide pattern 200 and the coating layer 300. For example, the etching gas EG may be CF 4 gas.

일 실시 예에 따르면, 상기 식각 가스(EG)에 의하여 상기 가이드 패턴(200) 및 상기 코팅막(300)이 식각되는 식각률은 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 식각 가스(EG)에 의한 상기 가이드 패턴(200)의 식각률은 상기 식각 가스(EG)에 의한 상기 코팅막(300)의 식각률 보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 코팅막(300)이 형성된 상기 가이드 패턴(200) 상에 상기 식각 가스(EG)가 제공되는 경우, 상기 코팅막(300)은 잔존하고, 상기 가이드 패턴(200)은 선택적으로 제거될 수 있다. 다만, 잔존된 상기 코팅막(300) 또한 상기 식각 가스(EG)에 의하여 식각됨에 따라, 내부에 복수의 기공이 형성될 수 있다. 결과적으로, 잔존된 상기 코팅막(300)은 다공성 구조를 가질 수 있다. According to an embodiment, the etch rates at which the guide pattern 200 and the coating layer 300 are etched by the etching gas EG may be different. Specifically, the etching rate of the guide pattern 200 by the etching gas EG may be greater than the etching rate of the coating layer 300 by the etching gas EG. Accordingly, when the etching gas EG is provided on the guide pattern 200 on which the coating layer 300 is formed, the coating layer 300 remains and the guide pattern 200 can be selectively removed. have. However, as the remaining coating layer 300 is also etched by the etching gas EG, a plurality of pores may be formed therein. As a result, the remaining coating layer 300 may have a porous structure.

상기 가이드 패턴(200)이 제거된 이후, 상기 코팅막(300)을 디웨팅시켜, 타겟 패턴(400)을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 코팅막(300)이 디웨팅 되는 경우, 상기 코팅막(300)이 열처리되어 용융될 수 있다. 또한, 디웨팅된 상기 코팅막(300)이 경화되는 과정에서, 불안정 상태를 해소하기 위해 표면적이 넓은 닷 형태로 변형될 수 있다. 이 경우, 잔존된 상기 코팅막(300)이 상술된 바와 같이 다공성 구조를 가짐에 따라, 닷 형태로 보다 용이하게 변형될 수 있다. After the guide pattern 200 is removed, the coating layer 300 is dewetted to form a target pattern 400. According to an embodiment, when the coating film 300 is dewetted, the coating film 300 may be heat-treated and melted. In addition, in the process of curing the dewetted coating film 300, the surface area may be deformed into a dot shape having a large surface area in order to resolve the instability. In this case, as the remaining coating layer 300 has a porous structure as described above, it can be more easily deformed into a dot shape.

도 26은 본 발명의 실시 예에 따른 금속 미세패턴의 제조방법에 사용되는 가이드 패턴을 촬영한 사진이다. 26 is a photograph of a guide pattern used in a method of manufacturing a metal micropattern according to an embodiment of the present invention.

도 26의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 기판 상에 서로 다른 블록공중합체를 각각 제공한 후, 이를 열처리하여 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 가이드 패턴을 제조하고, 이를 SEM(scanning electron microscope) 촬영하였다. 도 26의 (a) 내지 (d)에서 확인할 수 있듯이, 상기 가이드 패턴은, 블록공중합체의 종류에 따라 서로 다른 형상으로 제조되는 것을 확인할 수 있었다. Referring to (a) to (d) of FIG. 26, after providing different block copolymers on a substrate, heat treatment is performed to prepare a self-assembly guide pattern of blocks of the block copolymers. Then, this was taken by scanning electron microscope (SEM). As can be seen from (a) to (d) of FIG. 26, it was confirmed that the guide patterns were manufactured in different shapes depending on the type of the block copolymer.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

10: 소스 용액
100: 기판
200: 가이드 패턴
300: 코팅막
400: 타겟 패턴10: source solution
100: substrate
200: guide pattern
300: coating film
400: target pattern

Claims (14)

기판 상에 블록공중합체를 포함하는 소스 용액을 제공하는 단계;
상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하여, 상기 기판 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립(self-assembly)된 복수의 가이드 패턴을 형성하는 단계;
상기 기판 및 상기 가이드 패턴 상에 금속을 포함하는 베이스 물질을 제공하여, 코팅막을 형성하는 단계;
상기 코팅막을 디웨팅(dewetting)시켜, 상기 기판 상의 상기 복수의 가이드 패턴 사이에, 상기 금속을 포함하는 타겟 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 가이드 패턴을 선택적으로 제거하여, 상기 기판 상에 상기 타겟 패턴을 잔존시키는 단계를 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
Providing a source solution comprising a block copolymer on a substrate;
Heat-treating the substrate provided with the source solution to form a plurality of guide patterns in which blocks of the block copolymer are self-assembled on the substrate;
Forming a coating layer by providing a base material including a metal on the substrate and the guide pattern;
Forming a target pattern including the metal between the plurality of guide patterns on the substrate by dewetting the coating film; And
And selectively removing the guide pattern to remain the target pattern on the substrate.
제1 항에 있어서,
상기 타겟 패턴은, 복수의 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 1,
The target pattern is a method of manufacturing a metal micropattern including a set pattern in which a plurality of dots are spaced apart from each other.
제1 항에 있어서,
상기 코팅막을 형성하는 단계는,
상기 가이드 패턴 상에 제1 금속을 포함하는 제1 베이스 물질을 제공하여 제1 코팅막을 형성하는 단계, 및
상기 제1 코팅막 상에 제2 금속을 포함하는 제2 베이스 물질을 제공하여 제2 코팅막을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 타겟 패턴을 형성하는 단계는, 상기 제1 및 제2 코팅막을 디웨팅 시키는 단계를 포함하되,
상기 타겟 패턴은, 상기 제1 및 제2 금속이 혼재된 복수의 하이브리드 닷(dot)들이 서로 이격되어 집합된 집합 패턴을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 1,
The step of forming the coating film,
Forming a first coating layer by providing a first base material comprising a first metal on the guide pattern, and
Providing a second base material including a second metal on the first coating layer to form a second coating layer,
The step of forming the target pattern includes dewetting the first and second coating layers,
The target pattern is a method of manufacturing a metal fine pattern including a set pattern in which a plurality of hybrid dots in which the first and second metals are mixed are spaced apart from each other.
제3 항에 있어서,
상기 하이브리드 닷은, 상기 제1 금속의 비율이 상기 제2 금속의 비율보다 높은 제1 금속 영역, 및 상기 제2 금속의 비율이 상기 제1 금속의 비율보다 높은 제2 금속 영역을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 3,
The hybrid dot may include a first metal region in which the ratio of the first metal is higher than the ratio of the second metal, and a second metal region in which the ratio of the second metal is higher than the ratio of the first metal. Method of manufacturing a pattern.
제1 항에 있어서,
상기 코팅막은, 상기 기판 및 상기 가이드 패턴을 콘포말하게(conformally) 덮는 것을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 1,
The coating film, a method of manufacturing a metal micropattern comprising conformally covering the substrate and the guide pattern.
제5 항에 있어서,
상기 타겟 패턴을 형성하는 단계는,
디웨팅된 상기 코팅막이 상기 가이드 패턴의 상부면으로부터 측면으로 이동되는 것을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 5,
The step of forming the target pattern,
Method of manufacturing a metal fine pattern comprising the dewetting the coating film is moved to the side from the upper surface of the guide pattern.
제5 항에 있어서,
상기 타겟 패턴을 형성하는 단계는,
디웨팅된 상기 코팅막이 상기 복수의 가이드 패턴 사이의 빈 공간(empty space)을 채우는 것을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 5,
The step of forming the target pattern,
A method of manufacturing a metal micropattern comprising the dewetted coating layer filling an empty space between the plurality of guide patterns.
제1 항에 있어서,
상기 타겟 패턴의 형상은, 상기 가이드 패턴의 형상에 따라 제어되는 것을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 1,
The shape of the target pattern, the method of manufacturing a metal fine pattern comprising controlling according to the shape of the guide pattern.
제1 항에 있어서,
상기 블록공중합체의 종류에 따라, 상기 가이드 패턴의 형상이 제어되는 것을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 1,
According to the type of the block copolymer, the method of manufacturing a metal fine pattern comprising the shape of the guide pattern is controlled.
제1 항에 있어서,
상기 타겟 패턴의 형상은 Line 형상, Hole 형상 등을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 1,
The target pattern is a method of manufacturing a metal fine pattern including a line shape, a hole shape, and the like.
제1 항에 있어서,
상기 가이드 패턴을 형성하는 단계는,
상기 소스 용액이 제공된 상기 기판을 열처리하는 단계;
상기 기판 상에 상기 블록공중합체의 블록들이 자기조립된 복수의 가이드 패턴, 및 상기 블록공중합체의 블록을 제외한 물질들이 열처리된 고분자막을 형성하는 단계; 및
상기 고분자막을 제거하는 단계를 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 1,
The step of forming the guide pattern,
Heat-treating the substrate provided with the source solution;
Forming a polymer film on which the blocks of the block copolymer are self-assembled on the substrate, and materials excluding the blocks of the block copolymer are heat-treated; And
Method of manufacturing a metal fine pattern comprising the step of removing the polymer film.
제1 항에 있어서,
상기 소스 용액이 제공된 상기 기판은 solvent를 포함하는 챔버 내에서 열처리되는 것을 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
According to claim 1,
The method in which the source solution is provided is a method of manufacturing a metal micropattern comprising heat treatment in a chamber containing a solvent.
제12 항에 있어서,
상기 solvent는 톨루엔(toluene), 아세톤(acetone) 중 어느 하나를 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 12,
The solvent is toluene (toluene), acetone (acetone) method of manufacturing a metal fine pattern containing any one.
제13 항에 있어서,
상기 블록공중합체는 PS-b-PDMS, 및 PS-P2VP 중 어느 하나를 포함하는 금속 미세패턴의 제조방법.
The method of claim 13,
The block copolymer is PS-b-PDMS, PS-P2VP method of manufacturing a fine metal pattern comprising any one of.
KR1020180141727A 2018-11-16 2018-11-16 Fabricating method of metal nano-pattern KR102172214B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180141727A KR102172214B1 (en) 2018-11-16 2018-11-16 Fabricating method of metal nano-pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180141727A KR102172214B1 (en) 2018-11-16 2018-11-16 Fabricating method of metal nano-pattern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200057391A true KR20200057391A (en) 2020-05-26
KR102172214B1 KR102172214B1 (en) 2020-10-30

Family

ID=70915128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180141727A KR102172214B1 (en) 2018-11-16 2018-11-16 Fabricating method of metal nano-pattern

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102172214B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090087353A (en) 2008-02-12 2009-08-17 포항공과대학교 산학협력단 Fabrication of nanostructure using self-assembled block copolymer
KR20120123184A (en) * 2011-04-19 2012-11-08 한국과학기술원 Method for manufacturing metal array using block copolymer, metal array manufactured by the same
KR101202506B1 (en) * 2011-02-21 2012-11-16 한국과학기술원 phase-change memory device, flexible phase-change memory device using insulating nano-dot and manufacturing method for the same
KR20160126487A (en) * 2015-04-23 2016-11-02 삼성전자주식회사 Method of forming fine patterns

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090087353A (en) 2008-02-12 2009-08-17 포항공과대학교 산학협력단 Fabrication of nanostructure using self-assembled block copolymer
KR101202506B1 (en) * 2011-02-21 2012-11-16 한국과학기술원 phase-change memory device, flexible phase-change memory device using insulating nano-dot and manufacturing method for the same
KR20120123184A (en) * 2011-04-19 2012-11-08 한국과학기술원 Method for manufacturing metal array using block copolymer, metal array manufactured by the same
KR20160126487A (en) * 2015-04-23 2016-11-02 삼성전자주식회사 Method of forming fine patterns

Also Published As

Publication number Publication date
KR102172214B1 (en) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bao et al. Nanoimprinting over topography and multilayer three-dimensional printing
US9539788B2 (en) Fabrication of complex three-dimensional structures based on directed assembly of self-assembling materials on activated two-dimensional templates
Xue et al. Pattern formation by dewetting of polymer thin film
US8133534B2 (en) Methods and compositions for forming patterns with isolated or discrete features using block copolymer materials
US6334960B1 (en) Step and flash imprint lithography
US8486613B2 (en) Method of manufacturing nano-structure and method of manufacturing a pattern using the method
KR100930966B1 (en) Nanostructures of block copolymers formed on surface patterns of shapes inconsistent with the nanostructures of block copolymers and methods for manufacturing the same
JP4654279B2 (en) Production method of polymer thin film having fine structure and patterned substrate
US20070289943A1 (en) Block copolymer mask for defining nanometer-scale structures
Farrell et al. Surface-directed dewetting of a block copolymer for fabricating highly uniform nanostructured microdroplets and concentric nanorings
US20110281085A1 (en) Polymer thin film, patterned media, production methods thereof, and surface modifying agents
JP2010056257A (en) Method for manufacturing microstructure
KR20090001371A (en) Method for nano-patterning block copolymers and method for manufacturing polarizer using the same
US9029271B2 (en) Methods of patterning block copolymer layers
CN1886031A (en) Method for forming fine patterns using soft mold
Singh et al. Soft-Shear-Aligned Vertically Oriented Lamellar Block Copolymers for Template-Free Sub-10 nm Patterning and Hybrid Nanostructures
KR102172214B1 (en) Fabricating method of metal nano-pattern
US9557639B2 (en) Method of patterning block copolymer layer and patterned structure
KR102222772B1 (en) Method of Preparing Multi-Component Nanopattern
Takenaka et al. Directed self-assembly of block copolymers
US10157739B2 (en) Orientation layer for directed self-assembly patterning process
KR102549753B1 (en) BOTTOM-UP PATTERN MANUFACTURING METHOD, Complex Structure Fabricated therefrom and Semiconductor Device comprising the Complex Structure
Özdemir et al. Cyclic photochemical re-growth of gold nanoparticles: Overcoming the mask-erosion limit during reactive ion etching on the nanoscale
KR102203353B1 (en) Manufacturing method of BCP-based metal nano pattern
Deng et al. Fabrication of ordered poly (methyl methacrylate) nanobowl arrays using SiO2 colloidal crystal templates

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant