초록이 없습니다.

AI 본문요약

엑셀 다운로드 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 현재까지도 많은 연구논문이 날마다 새롭게 보고되고 있다.14-20 본 총설에서는 이러한 이해를 돕기 위해 최근 보고되었던 고분자 복제 mold 및 고분자 틀(stamp) 의 응용에 대해 간략하게 몇 가지를 중심으로 소개하고자 한다.
• 이는 mold를 이루는 재질에 관계없이 항상 일정하게 비접착층인 PDMS를 mold 표면에 coating함으로써 다양한 기계적인 강도 및 실험적인 특성을 가지는 mold를 제작할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 고분자 복제 mold를 구성하고자 하는 물질에 관계없이 항상 표면에 비접착성을 부여할 수 있으므로, 다양한 공정상의 요구를 만족시킬 수 있는 고분자 복제 mold를 만들 수 있는 기반을 제공하여 준다.
• 본 총설에서는 앞에서 언급한 바와 같이 차세대 미세패턴 가공기 술로 많은 주목을 받고 있는 미세패턴 전사기법에서 패턴 전사에 있어서 가장 핵심적인 부분인 고분자를 이용한 복제 mold의 재료 및 제작법과 mold 표면의 비접착성 처리를 학문적으로 고찰하고 비 접착성이 탁월한 siloxane group을 도입하여 기존의 표면처리에서 발생하는 공정상의 어려움(고진공 처리) 과 defect 발생 (self-aggregation) 을 효과적으로 해결할 수 있는 기술에 대하여 자세히 제시하였다. 이러한 고분자를 이용한 복제 mold와 비접착층 표면처리기법은 미세패턴 전사기법의 응용성을 넓혀 다양한 전기전자 산업 및 광학 소자 산업, 바이오 소자와 같은 정밀화학산업 등으로의 적용을 쉽게 할 수 있도록 공정의 확실성을 높여 줄 수 있을 것이다.
• 이를 위해 본 연구진은 플루오르기가 가지고 있는 낮은 표면 에너지에 비견될 수 있는 siloxane 물질을 표면처리 물질로 도입한 새로운 비접착성 표면처리기법을 2006년에 보고하였다.10 이러한 siloxane 계열의 표면에너지는 약 22~24 nN/m로 플루오르기가 주화학기인 고분자 테프론(Teflon, PTFT) 의 표면에너지 21 mN/m 과 유사하게 낮은 표면에너지를 나타낸다.

제안 방법

• amino기가 있는 SAM을 적용하였다. 따라서, siloxane group의 반응기와 mold 표면의 표면특성을 연결할 수 있는 amino-SAM을 선택하여 화학적으로 안정한 비접착층을 무기물 mold 또는 고분자 등의 유기물 mold에 uniform하게 액상에서 coating 하였다. 그림 7은 이러한 amino-SAM을 이용하여 siloxane 고분자를 다양한 몰드에 고정화하는 기법을 간략하게 보여주고 있다.
• 이에 대한 이해를 바탕으로 앞에서 언급한 siloxane group의 비 접착성 물질의 반응기와 mold 표면과의 결합을 위해 상호간의 binder 로서 amino기가 있는 SAM을 적용하였다. 따라서, siloxane group의 반응기와 mold 표면의 표면특성을 연결할 수 있는 amino-SAM을 선택하여 화학적으로 안정한 비접착층을 무기물 mold 또는 고분자 등의 유기물 mold에 uniform하게 액상에서 coating 하였다.
• 그림 6. 표면에너지와 접착에너지의 비교.

대상 데이터

• 그림 3. 극미세패턴 전사용 고분자 복제 mold 재료.

이론/모형

• 그림 8. Siloxane 고분자(PDMS) 비접착층 처리를 이용한 미세구조 전사기법.
• 그림 7. Siloxane 고분자(PDMS)을 이용한 비접착 표면처리기법.
• 그림 13. 고분자 복제 mold를 이용한 화학적인 미세패턴 전사기법.
• 그림 4. 극미세패턴 연속전사를 위한 rigiflex lithography 기법.

성능/효과

• 따라서 siloxane 계열 중에서도 표면안정성을 위해 고분자형태로 되어 있는 것이 적절하다고 할 수 있다. 결론적으로 이러한 반응성, 비접착층의 표면 안정성 등을 동시에 만족시키는 siloxane 물질은 고분자 형태이고, 고분자 끝에 반응기가 있어야 한다. 액상에서의 화학반응을 통해 mold 표면에만 화학적 결합으로 uniform-coating이 이루어질 수 있는 표면처리기법은 기상증착과 같은 물리적인 증착법이 아닌 액상에서의 표면과의 화학반응을 통한 coating법으로 표면에서 한 층으로 uniform 하게 coating될 수 있을 뿐 아니라, 화학반응을 통한 결합의 특성상 매우 안정된 결합을 유지하므로 증착에 의한 방법보다 좀 더 안정된 표면을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
• 이러한 SEM 사진은 비접착층처리가 미세패턴 전사기법의 전사능력을 향상시키는데 가장 중요한 부분임을 보여주고 있다. 또한 본 연구진이 보고한 siloxane 고분자 (PDMS) 를 이용한 비접착층이 상당히 우수한 전사능력을 보임을 알려주고 있다. 13

후속연구

• 이러한 고분자를 이용한 복제 mold와 비접착층 표면처리기법은 미세패턴 전사기법의 응용성을 넓혀 다양한 전기전자 산업 및 광학 소자 산업, 바이오 소자와 같은 정밀화학산업 등으로의 적용을 쉽게 할 수 있도록 공정의 확실성을 높여 줄 수 있을 것이다. 또한, 미세패턴 전사에 있어서의 비접착성 표면처리에 대한 새로운 기술을 제시함으로써 최근 미세패턴의 전사가 응용되는 디스플레이 산업에서의 반사판, 확산판 등의 광학적 기판 가공에서 발생하는 접착성 문제 등에 해결방안을 제시할 수 있을 것이다.
• 이러한 고분자를 이용한 복제 mold와 비접착층 표면처리기법은 미세패턴 전사기법의 응용성을 넓혀 다양한 전기전자 산업 및 광학 소자 산업, 바이오 소자와 같은 정밀화학산업 등으로의 적용을 쉽게 할 수 있도록 공정의 확실성을 높여 줄 수 있을 것이다. 또한, 미세패턴 전사에 있어서의 비접착성 표면처리에 대한 새로운 기술을 제시함으로써 최근 미세패턴의 전사가 응용되는 디스플레이 산업에서의 반사판, 확산판 등의 광학적 기판 가공에서 발생하는 접착성 문제 등에 해결방안을 제시할 수 있을 것이다.

본문요약 정보가 도움이 되었나요? 예 아니오 제출

이 논문을 인용한 문헌

더보기

저자의 다른 논문 :

이민정 (1) 김연상 (3)