| 초록 |
Metal interconnection, metal mesh 와 같이 metal line 제작 공정 은 많은 device에 필수적이다. metal line을 제작 하기 위하여 기존에는 photolithography 와 같은 공정이 사용 되었다. 하지만 공정이 복잡하고 공정 비용이 비싸기 때문에 경제적인 부분에서 문제가 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 Direct patterning 공정을 개발 하였다. Direct patterning은 Inkjet Printing, Screen Printing과 같은 공정이 있다. 이러한 공정의 경우 공정이 간단하며 장비의 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 하지만 substrate surface가 Hydrophobic 하지 않는 경우 line의 퍼짐 현상이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결 하기 위하여 Self-selective coating Process를 개발 하였다. 본 공정은 Atmospheric Pressure Plasma(APP) 를 이용하여 substrate에 surface energy difference를 만들고 전도성 잉크가 surface energy가 높은 영역에서는 coating이 되고 surface energy가 낮은 영역에서는 coating이 되지 않도록 하였다. surface enrgy difference를 만들기 위하여 substrate는 APP를 이용 하여 He(10slm)/O2(2slm) 에 60kHz 5.5kV 의 조건으로 1분동안 Hydrophilic 하게 처리된 Substrate위에 Carbon black을 Spray 방식으로 도포하였다. Carbon black을 APP를 이용하여 He(10slm)/SF6(0.8slm) 에 60kHz 5.5kV 의 조건으로 1분동안 Hydrophobic 하게 처리 하였다. Hydrophilic Substrate위에 Hydrophobic Carbon black이 있는 상태에서 Tip 을 이용하여 Carbon black을 제거하고 Substrate가 노출 되도록 만들었다. 그 후, 전도성 잉크를 drop 시키면 Hydrophobic Carbon blakc에는 전도성 잉크가 coating 되지 않고 substrate가 드러나 있느 부분에만 전도성 잉크가coating되게 된다. 본 연구에서는 이러한 방법을 이용 하여 metal mesh에서 요구 하는 6µm 이하 선폭의 metal line을 제작 할 수 있었다. 또한 기판이 Hydrophlic 하기 때문에 종래에 기술에서 요구되는 Hydrophobic 한 기판과 비교 하여 기판과 metal line의 접착력이 약 80% 이상 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 뿐만 아니라 저온 공정이기 때문에 Polymer 와 같은 온도에 민감한 기판에도 적용이 가능한 장점이 있다. 본 연구로 특별한 장비 없이 Direct patterning을 할 수 있고 산업에 이용 할 수 있음을 증명하고자 한다. |
