| 초록 |
자기 조립 단분자 막 (SAM)은 분자의 head group이 기판의 표면과 화학적 결합을 이루며 형성된 단분자 막으로 분자의 terminal group의 특성에 따라 기판의 표면 특성을 조절할 수 있어 기판의 표면 특성을 개질 함은 물론 화학 센서, 산화 방지막 등 매우 광범위한 분야에 이용되고 있다. 이러한 표면 특성을 개질 할 수 있다는 점을 이용하여 micro-nano device에 적용하기 위해서는 sub-micron 급으로 패터닝 된 자기 조립 단분자 막이 필요하다. 기존에는 micro-contact printing 기술, dip-pen lithography 기술 등을 사용하였으나, 위의 기술들은 대면적에 적용하기 어렵고, throughput이 낮기 때문에 이러한 점을 개선할 수 있는 기술이 필요하다. Nano imprint Lithography (NIL) 기술은 딱딱한 stamp 표면에 있는 패턴을 가열, 가압 공정을 이용하여 기판에 전사하는 기술로 대면적에 패턴 형성이 용이하고, 생산성이 높은 기술이다. 이러한 일반적인 NIL 방법은 고분자 패턴 형성 후 필연적으로 잔류층이 남기 때문에, imprinted 패턴을 barrier로써 이용하기 위해서는 oxygen plasma etching을 이용하거나 혹은 solvent를 이용하여 잔류층을 제거하여야 하는데, 이러한 잔류층 제거 공정 시에 critical dimension의 변화가 발생할 수 있으며, 고분자 패턴의 열화가 발생할 수 있다. 이와 같은 문제의 근본적인 해결을 위해서는 잔류층이 매우 조금 남아있거나 거의 없도록 임프린팅을 진행해야 한다. 본 연구에서는 thermal monomer resin NIL 기술을 이용하여 Si, SiO2 wafer 위에 잔류층이 거의 없는 고분자 패턴을 형성하고 이를 이용하여 SAM 패턴을 형성하였다. 이렇게 형성된 SAM 패턴을 AFM과 LFM을 이용하여 확인하였고, hydrophobic한 SAM 패턴과 piranha treatment한 SiO2의 표면 에너지의 차이를 이용하여 선택적으로 은 나노 입자 증착에 성공하였다. |
