일반기술

미세 패터닝 방법, 이에 의해 제조된 미세패턴 기판 및 고체산화물 연료전지

* 주요 내용(a) 하나 또는 둘 이상의 음각의 미세유로 및 상기 미세유로에 유동체를 주입하기 위한 개구가 형성된 탄성중합체 몰드를 제조하는 단계; (b) 상기 탄성중합체 몰드의 상기 미세유로가 음각으로 형성된 면에 기판을 부착하여 상기 미세유로에 의한 캐비티를 형성하는 단계; (c) 하나 또는 둘 이상의 재료를 유동체로 분산시키는 단계; (d) 상기 탄성중합체 몰드에 형성된 개구를 통하여 상기 유동체를 상기 캐비티에 강제 주입하는 단계; (e) 상기 주입된 유동체내의 용매를 건조시키는 단계; 및 (f) 상기 탄성중합체 몰드를 제거하여 상기 기판상에 미세패턴을 완성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 패터닝 방법.* 고안배경일반적으로 반도체 및 미세 소자 등을 제작할 때 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 공정을 수행하게 되는데, 이와 같이 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 대표적인 기법으로는 빛을 이용하여 미세 패턴을 형성하는 포토리소그래피(photolithography) 방법이 있다.이러한 포토리소그래피 방법은 실리콘 기판 또는 유리기판 상에 집적 회로등을 제작하기 위하여 소위 포토레지스트라고 불리우는 감광제를 기판상에 도포하고, 마스킹된 빛에 노출시키고, 선택적으로 식각되는 여러 단계의 공정을 거쳐야만 한다. 따라서 포토리소그래피 방법은 공정이 복잡할 뿐 아니라 고비용의 공정 장비가 필수적이다. 따라서, 제품의 생산 수율 저하 및 제조 원가 상승을 유발된다.이를 대체하기 위한 다른 공정기법으로서 연구된 것이 몰드(mold)를 사용하는 비리소그래피 기법이다. 이 비리소그래피 기법의 하나인 MIMIC 방법은, 1 내지 수백 마이크론의 형상 크기를 갖는 홈 구조가 형성되어 있는 탄성중합체가 기판상에 위치하게 되며, 유동체가 모세관 현상에 의하여 홈 측으로부터 스며들게 된다.그러나 종래의 MIMIC 기법은 유동체가 모세관 현상에 의하여 공급되므로 유동체가 공급될 수 있는 거리가 제한적이고 거대한 패턴을 형성할 수 없으며 충진 시간이 매우 길뿐만 아니라 형성할 수 있는 패턴의 형태가 매우 단순하며 하나의 재료로만 패터닝이 가능하다. 따라서 그 응용범위가 제한적이다.* 과제본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다단계 에칭 공정이 필요없는 간단하고 친환경적인 미세 패터닝 방법을 제공하는 것이다. 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 미세 패터닝 방법에 사용되는 탄성중합체 몰드를 제공하는데 있다. 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 미세 패터닝 방법에 의해 제조된 다양한 용도의 미세패턴 기판을 제공하는데 있다. 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 미세 패터닝 방법에 의해 제조된 단실형 고체 산화물 연료전지를 제공하는데 있다.* 효과본 발명은 다단계 에칭 공정이 필요없는 간단하고 친환경적인 미세 패터닝 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면 유동체 형태로 가공된 기능성 재료를 하나의 개구만을 가지는 미세 유로내로 압력차를 인가하여 강제로 주입시킴으로써, 넓은 면적에 빠른 시간에 복잡한 형태를 갖는 미세 패턴을 형성할 수 있다. 본 발명에 의하면 두 가지 이상의 재료를 사용하여 실리콘 기판, 세라믹 기판, 금속층, 고분자층 등의 다양한 재질의 기판상에 다양한 크기와 복잡한 형태를 갖는 미세패턴을 형성하기 용이한 저가의 공정이 제공된다. 또한, 본 발명에 의하면 휘발성의 용매를 도입함으로써 원형의 형태를 완벽하게 복제할 수 있는 정밀한 미세패턴 기술이 제공된다.특히, 본 발명은 기존의 공정으로는 제작이 어려운 단실형 고체 산화물 연료전지의 전극 패터닝에 적합하다.