KR100918850B1 - Method for forming nano-patterns using nano imprint lithography and lift-off process - Google Patents
Method for forming nano-patterns using nano imprint lithography and lift-off processInfo
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Abstract
본 발명의 일 측면은, 기판 상에 폴리비닐알콜(PVA)층을 형성하는 단계; 상기 폴리비닐알콜층 상에 임프린트용 수지층을 형성하는 단계; 표면에 나노 구조를 갖는 몰드를 이용하여 상기 임프린트용 수지층에 임프린팅함으로써, 상기 임프린트용 수지층에 나노 구조를 전사하는 단계; 상기 몰드를 제거한 후 건식 식각을 통해 상기 임프린트용 수지층 및 폴리비닐알콜층을 선택적으로 제거하여 상기 기판 상면을 선택적으로 노출시키는 다층 고분자 패턴을 형성하는 단계; 상기 다층 고분자 패턴 및 상기 노출된 기판 상에 금속 또는 절연 물질을 증착하는 단계; 및 상기 다층 고분자 패턴을 리프트 오프하는 단계;를 포함하는, 나노 패턴 형성 방법을 제공한다.One aspect of the invention, forming a polyvinyl alcohol (PVA) layer on the substrate; Forming a resin layer for imprint on the polyvinyl alcohol layer; Transferring the nanostructure onto the imprint resin layer by imprinting the imprint resin layer using a mold having a nanostructure on a surface thereof; Removing the mold to selectively remove the imprint resin layer and the polyvinyl alcohol layer through dry etching to form a multilayer polymer pattern selectively exposing the upper surface of the substrate; Depositing a metal or insulating material on the multilayer polymer pattern and the exposed substrate; And lifting off the multilayer polymer pattern.
Description
본 발명은 나노 임프린트 리소그래피 공정과 리프트 오프 공정을 이용한 금속 또는 절연체 등의 나노급 패턴을 형성하는 방법에 관한 것으로, 특히 나노 임프린트 리소그래피 공정시 임프린트 레진 아래의 하부층으로서 수용성 고분자를 이용하고 리프트 오프 공정을 수행하여 금속 또는 절연체 등의 정밀한 나노 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for forming nanoscale patterns such as metals or insulators using a nanoimprint lithography process and a lift-off process. The present invention relates to a method for forming a precise nanopattern such as metal or insulator.
최근 다양한 분야에서 나노 패터닝 기술을 이용하여 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems), 반도체 소자, 발광 소자 등의 효율을 높이고 다양한 기능성을 부여하려는 시도가 진행중이다. 그러나 다양한 크기와 기능성을 가진 나노 패턴/나노 구조물을 저비용으로 효과적으로 형성하는 기술 개발이 아직까지 미진한 상황이다. Recently, in various fields, attempts are being made to increase the efficiency and to provide various functionalities of MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), semiconductor devices, and light emitting devices using nano patterning technology. However, the development of technology that effectively forms nanopatterns / nanostructures having various sizes and functions at low cost is still insufficient.
나노 임프린트 리소그래피를 사용하여 금속, 절연체 등의 재질을 갖는 기능성 패턴을 형성하기 위한 방법으로, 임프린트 공정을 통해 얻어진 나노 구조물을 직접 에칭하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 임프린트 공정 및 직접적인 에칭 공정을 이용한 패턴 형성 방법은 금속층의 정밀한 에칭을 통한 정교한 패턴 제작이 어렵고, 패턴 제작 비용도 높다. As a method for forming a functional pattern having a material such as a metal or an insulator by using nanoimprint lithography, there is a method of directly etching a nanostructure obtained through an imprint process. However, the pattern formation method using the imprint process and the direct etching process is difficult to produce a precise pattern through precise etching of the metal layer, and the pattern manufacturing cost is high.
또 다른 방법으로서, 임프린트 공정을 통해 얻어진 나노 구조물에 대해 패턴 마스크를 형성한 후 리프트 오프(Lift-off) 공정을 행하는 방법이 있다. 이러한 임프린트 공정 및 리프트 오프 공정을 용이하게 하기 위해서는 기판 상에 다층 구조물을 형성하고 이러한 다층 구조를 패턴화한다. 리프트 오프를 위한 다층 구조 형성을 위해서는, 몰드 또는 스탬프에 의해 각인되는 임프린트용 레진 아래의 하부층이 추후 리프트 오프시 쉽게 제거될 수 있어야 할 뿐만 아니라 상부의 임프린트용 레진과 대비하여 높은 식각 선택비를 가져야 한다. 또한 나노급의 정밀한 패턴/구조물을 형성하기 위해서는 수백 나노미터 이하의 얇은 박막의 하부층을 용이하게 형성할 수 있는 것이 바람직하다. As another method, there is a method of forming a pattern mask on a nanostructure obtained through an imprint process and then performing a lift-off process. To facilitate this imprint process and lift off process, a multilayer structure is formed on the substrate and the multilayer structure is patterned. In order to form a multilayer structure for lift-off, the lower layer under the imprint resin imprinted by the mold or stamp must not only be easily removed in the future lift-off, but also have a high etching selectivity compared to the upper imprint resin. do. In addition, in order to form nanoscale precision patterns / structures, it is desirable to be able to easily form a lower layer of a thin film of several hundred nanometers or less.
그러나, 일반적으로 임프린트 공정에서 사용되는 임프린트 레진은 내식각성이 매우 약하기 때문에, 임프린트 레진에 대한 임프린트 레진 바로 아래의 하부층의 식각 선택비가 비교적 낮다. 따라서, 금속, 절연체 등의 재질을 갖는 정밀한 나노급 기능성 패턴(예컨대, 나노급의 배선 패턴 등)을 형성하기 위해 리프트 오프 공정을 적용하려면 임프린트 레진에 대한 하부층의 식각 선택비를 더욱 높여야 한다. However, in general, since the imprint resin used in the imprint process is very etch resistant, the etching selectivity of the underlying layer immediately below the imprint resin to the imprint resin is relatively low. Therefore, in order to apply a lift-off process to form a precise nanoscale functional pattern (eg, nanoscale wiring pattern, etc.) having a material such as a metal or an insulator, the etching selectivity of the lower layer with respect to the imprint resin must be further increased.
본 발명이 이루고자 하는 과제 중 하나는, 임프린트 레진 아래의 하부층을 임프린트 레진에 대하여 높은 식각 선택비로 식각할 수 있고 리프트 오프 공정을 용이하게 수행할 수 있어 나노급의 정밀한 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 금속 등의 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.One of the problems to be achieved by the present invention is that the lower layer under the imprint resin can be etched with a high etching selectivity with respect to the imprint resin and the lift-off process can be easily performed to easily form a nano-class precise pattern. It is to provide a method for forming a pattern such as metal.
본 발명의 일 측면은, 기판 상에 폴리비닐알콜(PVA)층을 형성하는 단계; 상기 폴리비닐알콜층 상에 임프린트용 수지층을 형성하는 단계; 표면에 나노 구조를 갖는 몰드를 이용하여 상기 임프린트용 수지층에 임프린팅함으로써, 상기 임프린트용 수지층에 나노 구조를 전사하는 단계; 상기 몰드를 제거한 후 건식 식각을 통해 상기 임프린트용 수지층 및 폴리비닐알콜층을 선택적으로 제거하여 상기 기판 상면을 선택적으로 노출시키는 다층 고분자 패턴을 형성하는 단계; 상기 다층 고분자 패턴 및 상기 노출된 기판 상에 금속 또는 절연 물질을 증착하는 단계; 및 상기 다층 고분자 패턴을 리프트 오프하는 단계;를 포함하는, 나노 패턴 형성 방법을 제공한다.One aspect of the invention, forming a polyvinyl alcohol (PVA) layer on the substrate; Forming a resin layer for imprint on the polyvinyl alcohol layer; Transferring the nanostructure onto the imprint resin layer by imprinting the imprint resin layer using a mold having a nanostructure on a surface thereof; Removing the mold to selectively remove the imprint resin layer and the polyvinyl alcohol layer through dry etching to form a multilayer polymer pattern selectively exposing the upper surface of the substrate; Depositing a metal or insulating material on the multilayer polymer pattern and the exposed substrate; And lifting off the multilayer polymer pattern.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 리프트 오프 단계는, 물을 이용하여 상기 상기 고분자 패턴을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the lift-off step may include removing the polymer pattern using water.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 임프린트용 수지층은 열가소성 수지일 수 있다. 이 경우, 상기 임프린트용 수지층 형성 단계는, 용매(sovent)로 녹인 열가소성 수지를 상기 폴리비닐알콜층 상에 열가소성 수지층을 스핀 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 또한 상기 임프린트용 수지층에의 나노 구조 전사 단계는, 상기 열가소성 수지에 먼저 열을 가한 후 상기 몰드로 상기 열가소성 수지에 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the imprint resin layer may be a thermoplastic resin. In this case, the forming of the imprint resin layer may include spin coating the thermoplastic resin layer on the polyvinyl alcohol layer with the thermoplastic resin dissolved in a solvent. In addition, the step of transferring the nanostructure to the resin layer for imprint may include applying heat to the thermoplastic resin first and then applying pressure to the thermoplastic resin with the mold.
다른 실시형태에 따르면, 상기 임프린트용 수지층은 열경화성 수지일 수 있다. 이 경우, 상기 임프린트용 수지층 형성 단계는, 상기 폴리비닐알콜층 상에 열경화성 수지를 분사하는 단계를 포함할 수 있다. 또한 상기 임프린트용 수지층에의 나노 구조 전사 단계는, 상기 몰드로 상기 열경화성 수지에 먼저 압력을 가하고, 그 후 상기 열경화성 수지에 열을 가하는 단계를 포함할 수 있다. According to another embodiment, the resin layer for imprint may be a thermosetting resin. In this case, the forming of the imprint resin layer may include spraying a thermosetting resin on the polyvinyl alcohol layer. In addition, the step of transferring the nanostructure to the resin layer for imprint may include applying a pressure to the thermosetting resin first with the mold, and then applying heat to the thermosetting resin.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 다층 고분자 패턴 형성 단계는, 상기 임프린트용 수지층 및 폴리비닐알콜층에 대해 O2 이온 반응 식각(O2 Reactive Ion Etching)을 행하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the multi-layer polymer pattern formation step may include performing the O 2 reaction ion etching (O 2 Reactive Ion Etching) for the resin layer and the polyvinyl alcohol layer for the imprint.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 증착 단계에서, 상기 다층 고분자 패턴 및 상기 노출된 기판 상에 금속을 증착할 수 있다. 다른 실시형태에 따르면, 상기 증착 단계에서 상기 다층 고분자 패턴 및 상기 노출된 기판 상에 절연 물질을 증착할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the deposition step, the metal may be deposited on the multilayer polymer pattern and the exposed substrate. According to another embodiment, an insulating material may be deposited on the multilayer polymer pattern and the exposed substrate in the deposition step.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 리프트 오프 공정을 위한 마스크 패턴의 하부 고분자층으로서 폴리비닐알콜을 사용함으로써, 상부 고분자층과의 식각 선택비를 효과적으로 증대시킬 수 있다. 이로써 상부의 고분자층의 손상을 억제하면서 리프트 오프을 위한 정밀한 마스크 패턴 형성이 가능하게 되고 증착 물질의 나노 패턴을 용이하고 정확하게 얻을 수 있다. 또한 폴리비닐알콜의 물에 잘 녹는 성질을 이용하여 친환경적이며 경제적으로 리프트 오프 공정을 수행할 수 있다. As described above, according to the present invention, by using polyvinyl alcohol as the lower polymer layer of the mask pattern for the lift-off process, the etching selectivity with the upper polymer layer can be effectively increased. This makes it possible to form a precise mask pattern for lift-off while suppressing damage to the upper polymer layer and to easily and accurately obtain a nano-pattern of the deposition material. In addition, the water-soluble property of polyvinyl alcohol can be used to perform the lift-off process in an eco-friendly and economic manner.
도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 실시형태에 따른 나노 임프린트 공정 및 리프트 오프 공정을 이용한 나노 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 1A to 1G are cross-sectional views illustrating a method of forming a nanopattern using a nanoimprint process and a lift-off process according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
101: 기판 102: 폴리비닐알콜층101: substrate 102: polyvinyl alcohol layer
104: 임프린트용 수지층 104a: 잔여층104: resin layer for imprint 104a: remaining layer
106: 다층 고분자 패턴 108: 증착 물질106: multilayer polymer pattern 108: deposition material
108a: 증착 물질의 나노 패턴 110: 몰드 108a: nano pattern of the deposition material 110: mold
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 실시형태에 따른 나노 임프린트 공정 및 리프트 오프 공정을 이용한 나노 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 1A to 1G are cross-sectional views illustrating a method of forming a nanopattern using a nanoimprint process and a lift-off process according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 1a를 참조하면, 기판(101) 상에 폴리비닐알콜층(102)을 얇게 코팅한다. 기판(101)으로는 실리콘(Si) 등의 반도체 기판 뿐만 아니라 금속 기판 또는 유리 등의 절연 기판 등 필요한 용도에 따라 다양하게 선택하여 사용될 수 있다. 또한 상기 기판(101)은 예컨대, 반도체 등의 베이스 기판 상에 형성된 금속 또는 절연체층을 구비한 층 구조일 수도 있다. 폴리비닐알콜층(102)은, 예컨대 물에 용해된 폴리비닐알콜(PVA)를 기판 위에 스핀 코팅한 후 열을 가하여 용매로 사용된 물을 증발시킴으로써 형성될 수 있다. First, referring to FIG. 1A, the polyvinyl alcohol layer 102 is thinly coated on the substrate 101. The substrate 101 may be variously selected and used according to a necessary use such as a semiconductor substrate such as silicon (Si) or an insulating substrate such as a metal substrate or glass. In addition, the substrate 101 may be, for example, a layer structure having a metal or an insulator layer formed on a base substrate such as a semiconductor. The polyvinyl alcohol layer 102 may be formed by, for example, spin coating polyvinyl alcohol (PVA) dissolved in water onto a substrate and then applying heat to evaporate water used as a solvent.
본 실시예에서 임프린트용 수지층 아래의 하부층으로 사용되는 폴리비닐알콜(PVA)는 물에 녹는 수용성 고분자로서, 물에 의해 쉽게 그리고 친환경적으로 제거가 가능할 뿐만 아니라 O2 이온 반응 식각에 대한 식각율을 매우 높다는 특징을 갖는다. 또한 폴리비닐알콜은 얇은 박막을 형성하기에 적합하여 수백 나노 이하의 나노급 패턴(예컨대, 나노선, 나노점 등)을 형성하는 데에도 유리하다.In this embodiment, polyvinyl alcohol (PVA), which is used as a lower layer under the imprint resin layer, is a water-soluble polymer that can be easily and eco-friendly to be removed by water, and also has an etching rate for the etching of O 2 ion reaction. It is very high. In addition, polyvinyl alcohol is suitable for forming thin thin films, which is advantageous for forming nanoscale patterns (eg, nanowires, nano dots, etc.) of several hundred nanometers or less.
그 후, 도 1b에 도시된 바와 같이, 폴리비닐알콜층(102) 상에 나노 구조 각인을 위한 임프린트용 수지층(104)을 형성한다. 이 임프린트용 수지층(104)은 폴리비닐알콜층(102) 상에 열경화성 수지를 분사하거나 열가소성 수지를 스핀 코팅하여 형성될 수 있다. Thereafter, as illustrated in FIG. 1B, an imprint resin layer 104 for imprinting nanostructures is formed on the polyvinyl alcohol layer 102. The imprint resin layer 104 may be formed by spraying a thermosetting resin on the polyvinyl alcohol layer 102 or spin coating a thermoplastic resin.
더 구체적으로 말해서, PMMA 등의 열가소성 수지로 임프린트용 수지층(104)을 형성하는 경우에는, 예컨대, 열가소성 수지를 용매에 녹인 후 스핀 코팅 등을 이용하여 폴리비닐알콜층(102) 상에 도포될 수 있다. 만약 열경화성 수지로 임프린트용 수지층(104)을 형성하는 경우에는, 별도의 코팅 공정 없이 분사 등을 통해 열경화성 수지를 쉽게 도포할 수 있다. More specifically, in the case of forming the imprint resin layer 104 with a thermoplastic resin such as PMMA, for example, the thermoplastic resin is dissolved in a solvent and then applied onto the polyvinyl alcohol layer 102 using spin coating or the like. Can be. If the imprint resin layer 104 is formed of a thermosetting resin, the thermosetting resin may be easily applied through spraying or the like without a separate coating process.
다음으로, 도 1c에 도시된 바와 같이, 나노 구조의 표면 패턴을 갖는 몰드 또는 스탬프(110)로 임프린트용 수지층에 임프린팅하여 임프린트용 수지층(104)에 나노 구조를 전사한다. 그 후 도 1d에 도시된 바와 같이 몰드(110)를 제거하여 임프린트용 수지층(104)에 원하는 나노급 패턴을 각인한다. Next, as shown in FIG. 1C, the nanostructure is transferred to the imprint resin layer 104 by imprinting the imprint resin layer with a mold or stamp 110 having a nanostructured surface pattern. Thereafter, as shown in FIG. 1D, the mold 110 is removed to imprint a desired nanoscale pattern on the imprint resin layer 104.
페놀 수지, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지로 임프린트용 수지층(104)을 형성한 경우에는, 몰드(110)의 표면 나노 구조를 열경화성 수지층에 가압한 후 열을 가함으로써 상기 수지층(104)을 경화시켜 원하는 나노 구조를 각인할 수 있다. 이와 달리 PMMA(폴리메틸메타아크릴레이트), PVC(폴리염화비닐) 등의 열가소성 수지로 임프린트용 수지층(104)을 형성한 경우에는, 몰드(110)로 가압하기 전에 먼저 수지층(104)에 열을 가하여 연화시킨 후 몰드(110)의 표면 나노 구조를 수지층(104)에 가압한다. 이와 같이 폴리비닐알콜층(102)을 하부층으로 하여 그 위의 임프린트용 열경화성 또는 열가소성 수지에 임프린트 공정을 수행한다 하더라도, 폴리비닐알콜층(102)에는 실질적으로 변형이 일어나지 않는다. In the case where the imprint resin layer 104 is formed of a thermosetting resin such as a phenol resin or an epoxy resin, the surface layer of the mold 110 is pressed against the thermosetting resin layer, and then heat is applied to the resin layer 104. By curing, desired nanostructures can be imprinted. In contrast, when the imprint resin layer 104 is formed of thermoplastic resin such as PMMA (polymethyl methacrylate) or PVC (polyvinyl chloride), the resin layer 104 is first applied to the resin layer 104 before being pressed by the mold 110. After softening by applying heat, the surface nanostructure of the mold 110 is pressed against the resin layer 104. As described above, even if the imprint process is performed on the thermosetting or thermoplastic resin for imprinting with the polyvinyl alcohol layer 102 as a lower layer, the polyvinyl alcohol layer 102 does not substantially undergo deformation.
나노 임프린트 공정을 이용하여 폴리비닐알콜층(102) 상의 상부 고분자층, 즉 임프린트용 수지층(104)에 나노 구조를 형성한 후에는, 도 1e에 도시된 바와 같이, O2 이온 반응 식각 등의 건식 식각을 실시하여 임프린트용 수지의 잔여층(104a)을 제거하고 그 아래의 하부 고분자층까지도 함께 제거한다. 이로써 기판(101) 상면을 원하는 나노 패턴으로 선택적으로 노출시킨 다층 고분자 패턴(106)을 얻게 된다. 이 다층 고분자 패턴(106)은 하층의 폴리비닐알콜(102)과 상층의 임프린트용 열경화성 또는 열가소성 수지(104)를 포함한다.After the nanostructure is formed on the upper polymer layer on the polyvinyl alcohol layer 102, that is, the imprint resin layer 104 by using the nanoimprint process, as illustrated in FIG. 1E, an O 2 ion reaction etching process may be performed. Dry etching is performed to remove the remaining layer 104a of the imprint resin and to remove the lower polymer layer below it. As a result, the multilayer polymer pattern 106 having the upper surface of the substrate 101 selectively exposed to the desired nanopattern is obtained. The multilayer polymer pattern 106 includes a lower polyvinyl alcohol 102 and an upper layer thermosetting or thermoplastic resin 104 for imprinting.
전술한 바와 같이, 폴리비닐알콜층(102)은 O2 이온 반응 식각에 의해 굉장히 잘 제거되기 때문에, 상부의 임프린트용 열경화성 또는 열가소성 수지(104)에 대한 식각 선택비가 매우 높다. 따라서, O2 이온 반응 식각에 있어서는, 잔여층(104a) 부분 외의 상부의 임프린트용 수지층(104)의 손상이 거의 없이 폴리비닐알콜의 식각이 가능하다. 이에 따라, 건식식각 후에 정밀한 나노급 마스크 패턴(다층 고분자 패턴(106))을 용이하게 형성할 수 있다.As described above, since the polyvinyl alcohol layer 102 is removed very well by the O 2 ion reaction etching, the etching selectivity with respect to the thermosetting or thermoplastic resin 104 for the upper imprint is very high. Therefore, in the O 2 ion reaction etching, polyvinyl alcohol can be etched with little damage to the imprint resin layer 104 outside the portion of the remaining layer 104a. Accordingly, a precise nanoscale mask pattern (multilayer polymer pattern 106) can be easily formed after dry etching.
그 후, 도 1f에 도시된 바와 같이, 금속(예컨대, Au, Ag, Al 등) 또는 절연 물질(예컨대, SiO2 등)을 증착하여, 다층 고분자 패턴(106)에 의해 노출된 기판(101) 영역과 다층 고분자 패턴(106) 상에 증착 물질(108)을 형성한다. 이 때, 후속의 리프트 오프 공정을 위해서, 노출된 기판(101) 영역 상의 증착 물질(108)과 다층 고분자 패턴(106) 상의 증착 물질(108)이 서로 연결되지 않도록 한다. O2 이온 반응 식각에 대한 식각 선택비가 매우 높은 폴리비닐알콜층(102)을 하부층으로 사용하기 때문에, O2 이온 반응 식각시 식각 공정 조건의 조절을 통하여 리프트 오프에 유리한 마스크 단면 구조(식각 깊이가 클수록 더 넓게 식각되는 구조 또는 언더컷 프로파일의 구조 등)를 비교적 용이하게 구현할 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 1F, a metal (eg, Au, Ag, Al, etc.) or an insulating material (eg, SiO 2, etc.) is deposited to expose the substrate 101 by the multilayer polymer pattern 106. The deposition material 108 is formed on the region and the multilayered polymer pattern 106. At this time, the deposition material 108 on the exposed substrate 101 region and the deposition material 108 on the multilayered polymer pattern 106 are not connected to each other for the subsequent lift-off process. Since the polyvinyl alcohol layer 102 having a very high etching selectivity with respect to the O 2 ion reaction etching is used as the lower layer, a mask cross-sectional structure that is advantageous for lift-off by adjusting the etching process conditions during the O 2 ion reaction etching (the etching depth is The larger the structure, such as a structure that is more widely etched or the structure of the undercut profile) can be relatively easily implemented.
그 후, 도 1g에 도시된 바와 같이 물을 이용하여 다층 고분자 패턴(106)을 제거함으로써 다층 고분자 패턴(106) 위에 있는 증착 물질(108)도 함께 제거한다(lift-off). 이로써 기판(101) 상에 증착 물질로 된 원하는 나노 패턴(108)을 얻게 된다. 다층 고분자 패턴(106)의 하층부를 이루는 폴리비닐알콜(102)은 물에 잘 녹는 성질을 갖고 있으므로, 유기용제를 사용하지 않고도 물을 이용하여 저비용으로 친환경적인 리프트 오프 공정을 수행할 수 있다. 증착 물질(108)이 물과 반응하는 물질이 아니라면, 최종적으로 기판(101) 상에는 증착 물질로 이루어진 나노 구조물 또는 나노 패턴이 남게 된다. 이러한 나노 패턴으로는 나노급 배선 패턴, 나노선, 나노점 등이 가능하다. Thereafter, as shown in FIG. 1G, the deposition material 108 on the multilayer polymer pattern 106 is also lifted off by removing the multilayer polymer pattern 106 using water. This results in the desired nanopattern 108 of deposition material on the substrate 101. Since the polyvinyl alcohol 102 constituting the lower layer of the multilayer polymer pattern 106 is well soluble in water, it is possible to perform an eco-friendly lift-off process at low cost using water without using an organic solvent. If the deposition material 108 is not a material that reacts with water, nanostructures or nanopatterns made of the deposition material remain on the substrate 101. Such nano-patterns may include nano-class wiring patterns, nanowires, and nano dots.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims, and various forms of substitution, modification, and within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those skilled in the art that changes are possible.
Claims (11)
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