초록 ▼

본 연구는 모세관 리소그라피를 이용한 100nm급 나노 구조를 4인치 웨이퍼위에 균일하게 얻을 수 있는 공정 모델링 과 이론적인 이해를 목표로 하였다. 기존의 모세관 리소 그라피 방법은 PDMS를 사용하였지만, 물질의 특성으로 resolution의 한계가 있었다. 따라서 100nm급 나노 구조물을 만들 수 있는 고분자 물질을 조사하였고, poly(methyl methacrylate)(thermoplastic), poly(urethane) (UV curable polymer)를 이용하여 실험을 하였다. PMMA는 온도를 150도정도로

본 연구는 모세관 리소그라피를 이용한 100nm급 나노 구조를 4인치 웨이퍼위에 균일하게 얻을 수 있는 공정 모델링 과 이론적인 이해를 목표로 하였다. 기존의 모세관 리소 그라피 방법은 PDMS를 사용하였지만, 물질의 특성으로 resolution의 한계가 있었다. 따라서 100nm급 나노 구조물을 만들 수 있는 고분자 물질을 조사하였고, poly(methyl methacrylate)(thermoplastic), poly(urethane) (UV curable polymer)를 이용하여 실험을 하였다. PMMA는 온도를 150도정도로 가열하여 (유리전이온도는 약 105도) 약 10분 정도 열처리하였고 상온으로 식힌 후 몰드를 제거하였고 poly(urethane) 는몰드를 접착하고 가열하는 대신 PU를 패터닝 물질로 사용하여 UV로 경화시키는 방법으로 공정을 진행하였다.모세관 리소그라피는 자연적인 현상인 모세관현상을 이용함으로써 경제적으로 저렴한 공정이며, 기술적으로도 신속, 대면적 공정이 가능하다. 한편 이 경우 4inch 대면적에 균일한 패턴 전사를 위하여 가열, 가압, UV curing을 동시에 가 는 장비를 확보하여 균일한 공정 환경을 조성하였다.
뿐만 아니라 기존의 모세관 현상을 설명하였던 Poiseuille 모델이 실험적인 결과를 충분히 설명하지 못하여, 새로운 이론을 정립하여 해외의 저널에 공표되었으며 본 공정을 보다 정량적·이론적으로 이해 할 수 있었다.

Abstract ▼

Photolithography has been the main stay for nanofabrication for electronic and optical devices for the last few decades. Because of some intrinsic problems photolithography has for sub-100-nm patterning, there has been a growing demand for alternative nanofabrication methods to replace photolithogra

Photolithography has been the main stay for nanofabrication for electronic and optical devices for the last few decades. Because of some intrinsic problems photolithography has for sub-100-nm patterning, there has been a growing demand for alternative nanofabrication methods to replace photolithography.
Capillary force lithography (CFL) is one of such alternative methods for fabricating nanostructures on a large area in a relatively simple manner. In the method, a patterned elastomeric mold is in place on a spin-coated polymer and then heated well above the polymer's glass transition temperature. In the course of heating process, capillarity forces the polymer melt to fill up the void space of the mold as a result of capillary action. The technique is extremely simple and economically viable process.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 보고서초록 ...2
• 요약문 ...3
• SUMMARY ...4
• CONTENTS ...5
• 목차 ...6
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...7
• 가. 연구개발의 필요성 ...7
• 나. 연구개발의 목적 ...7
• 다. 연구개발 내용 및 범위 ...8
• 제2장 국내의 기술개발 현황 ...9
• 가. 국내외 연구동향 ...9
• 나. 국내 관련분야 기술 개발 현황 ...9
• 다. 기술 수준 비교 ...10
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...12
• 가. 이론적 접근 방법 ...12
• 나. 실험적 접근 방법 ...13
• 다. 연구 내용 ...13
• 라. 연구 결과 ...14
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...17
• 가. 평가의 착안점 및 척도 ...17
• 나. 목표 달성도 및 자체평가 ...17
• 다. 나노메카트로닉스 사업 최종목표 달성에 기여도 ...19
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...20
• 가. 추가 연구의 필요성 ...20
• 나. 타 연구에의 응용 ...20
• 다. 기업화 추진방안 ...20
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...21
• 제7장 참고문헌 ...23