일반기술

저에너지 전자빔을 이용하는 고정밀 패턴 형성 방법

본 기술은 고정밀 패턴을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 저에너지 전자빔을 사용하여 방향족 이민 단분자층에 단시간 내에 고정밀, 즉 마이크로 또는 나노미터 수준의 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.지금까지의 표면 패턴 형성은 주로 고분자 박막을 감광저항제(photoresist)로 이용한 광전사법(photolithography)에 의해 이루어져 왔으나 이러한 방법을 통해 나노미터 크기의 고정밀 패턴을 구현하는 데는, 사용 가능한 빛의 파장과 그에 따른 장치 및 기술의 확보, 고분자 자체의 해상도 한계 등이 문제가 되어 많은 어려움을 겪고있다. 본 기술은 치환 또는 비치환된 말단 고리를 갖는 방향족 이민 분자층을 기질 상에 형성하고, 상기 방향족 이민 분자층의 이민 결합을 선택적으로 구조 변환시키며, 이민 결합이 선택적으로 구조 변환된 상기 방향족 이민 분자층을 가수분해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법을 제공한다. 본 기술에 따르면, 기질 표면에 친수성과 소수성으로 구별되는 고정밀 나노패턴을 단시간 내에 원하는 모양으로 형성할 수 있고, 반도체 재료분야 및 고집적 바이오 칩을 개발하는 데 유용하다.본 기술에서는 치환 또는 비치환된 말단 고리를 갖는 방향족 이민 분자층을 기질 상에 형성시키는 단계, 상기 방향족 이민 분자층의 이민 결합을 선택적으로 구조 변환시키는 단계, 이민 결합이 선택적으로 구조 변환된 상기 방향족 이민 분자층을 가수분해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법을 제공한다.본 기술에 따르면, 상기 치환 또는 비치환된 말단 고리를 갖는 방향족 이민 분자층은 기질 상에 자기조립된 아미노실란 분자층 또는 아미노티올 분자층의 아민기와, 치환 또는 비치환된 말단 고리를 갖는 방향족 알데히드를 반응시켜 얻어지는 것을 특징으로 한다.본 기술에 따르면, 기질 표면에 친수성과 소수성으로 구별되는 고정밀 패턴을 단시간 내에 원하는 모양으로 형성할 수 있다. 이와 같이 만들어진 패턴은 고분자 공중합체의 코팅과 선택적인 표면의 에칭을 수반하는 기초 표면으로 사용되어, 반도체 재료분야에 그 응용성이 기대되어진다. 또한 반응성이 좋은 아민기를 가지고 있어, 효소 혹은 갖가지 기능성 물질을 나노 수준에서 조절하여 도입할 수도 있으므로, 각종 고집적 센서를 개발하는 데 매우 중요한 기능을 수행할 수 있다.