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문제 정의
- 이러한 문제로 인해 발생되는 결과를 최소화 하기위해서는 무엇보다 µCP 동안 OTS 패턴전사가 완벽하게 이루어지는 조건을 갖추는 것이 무엇보다 중요하다. 또한 이에 못지않게 중요한 점은 패턴 위에 흡착된 OTS aggregates를 제거하고 네가티브 패턴 위에 미처 형성되지 못한 -OH 작용기를 조밀하게 도입하여 매우 친수성/소수성이 명확히 대별되는 고품질 자기조립 단분자막 패턴을 제작하는 것이다. 이 목적을 위해 본 연구는 웨이퍼 세척공정에서 유/무기 불순물의 세정에 탁월하며 또한 -OH 작용기 형성에 용이한 SC1 용액을 이용하였다.
- 이는 유기물 합성의 다양함, 유연성, 전도성, 저렴한 생산비용, 그리고 무기물과 같이 벌크 성질을 이용할 수 있을 뿐만 아니라 분자 자체가 기능성을 가지므로 초박막의 형태에서도 그 기능이 유지되어 전자소자 및 광소자의 개발이 가능하기 때문이다[1]. 이러한 장점을 갖는 유기전극 박막과 자기조립 물질을 이용한 OTFT(Organic Thin Film Transistor)용 전도성 고분자 전극 패턴의 공정개발이 본 연구에서 수행되었다. 현재 주로 제작되는 무기전극 패턴은 광식각을 통해 이루어지고 있으며 이러한 패턴의 제작공정은 시간비용 측면에서 낭비적이고 고온에서의 공정과 더불어 복잡한 과정을 거치게 된다.
- 이것은 최적의 µCP 조건에서 제작된 OTS 단분자막과 SC1 용액의 효율적인 세척이 매우 중요함을 보여준다. 특히, SC1 세척이 단순히 유기 오염물의 제거만을 위한 것이 아니라 웨이퍼 표면에 -OH 그룹을 도입하여 자기조립단분자막의 생성을 촉진 할 뿐만 아니라 반응하지 못한 자기조립 계면활성제 내지는 오염물을 제거하여 고품질의 자기조립단분자막 패턴제작을 가능케 하였고, 이로 인해 양질의 PEDOT박막이 뚜렷하게 선택적인 성장을 가능하도록 하였다. 그러므로 본 연구는 SC1 세척공정을 도입하여 제작된 고품질의 자기조립단분자막 패턴이효과적으로 OTFT 전극 array 제작에 적용 가능함을 입증하였다.
가설 설정
- µCP 방법을 이용한 OTS 자기조립단분자막의 전사는 그림 2와 같은 과정을 통해 이루어질 것으로 예상할 수 있다. 즉, 패턴의 전사가 효율 적으로 이루어지게 되면 그림 2(b)와 같이 완벽한 패턴막이 형성될 것이다. 하지만 OTS의 전사가 효율적으로 이루어지지 않는다면 그림 2(a)와 같이 OTS 분자들이 웨이퍼 표면과 미처 반응하지 못하고 분자들이 서로 반응하고 응집되어 OTS Aggregates를 형성하고 동시에 단분자막 표면과 네가티브 패턴 (SiO2 표면) 위에 흡착되어 패턴 전체의 품질을 저하시키며 또한 막 내에 결함을 생성함으로써 후속공정에서 APS 자기조립 단분자막을 패턴모양대로 선택적으로 도포하지 못하게 되는 결과를 초래할 것이다.
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