| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터) |
| 권호 |
20권 2호 |
| 발표분야 |
B. 나노 재료(Nanomaterials) |
| 제목 |
Block Copolymer (BCP) 를 이용한 sub-50 nm 3차원 구조물 제작에 관한 연구 |
| 초록 |
Block Copolymer (BCP) 는 서로 성질이 다른 두 종류의 polymer 가 공유 결합을 이루고 있는 물질로써 phase separation 현상을 이용한 패턴 형성에 용이한 물질이다. 최근들어 BCP 를 이용한 dot, hole, line 등의 패턴 형성을 통해 다양한 구조물 제작을 하는 연구가 많이 진행되고 있지만 polymer 가 가지고 있는 한계로 인해 단단한 구조물 형성에 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 BCP 를 이용하여 표면적이 증가된 3차원 구조물을 제작하고 이를 이용하여 solar cell 과 bio sensor 의 sensitivity 와 resolution 을 향상시키고자 하였다. BCP 는 분자 길이 비율에 따라 다양한 패턴 모양이 형성이 되는데 quantum tube 를 제작하기 위하여 약 7:3 비율의 Poly(styrene)-block-Poly(methyl methacrylate) 를 이용하여 약 40 nm 정도의 diameter 를 갖는 cylinder 모양의 패턴을 형성하였다. BCP 마스크를 이용하여 Si 기판을 Cl2 plasma 로 식각하고 마스크로 사용된 BCP 를 O2 plasma 로 ashing 하여 BCP 패턴을 기판으로 transfer 하였다. 다음으로 Al2O3 무기막을 Atomic Layer Deposition (ALD) 방식으로 약 12 nm 정도 증착함으로써 cylinder 패턴의 벽면에도 Al2O3 박막을 증착할 수 있도록 하였다. Tube 형태를 갖도록 하기 위해 벽면에 증착된 Al2O3 남기고 Reactive Ion Etching (RIE) 방식으로 잔여 Al2O3 막을 제거하였다. 마지막으로 Si 과 Al2O3 중 Si 만을 선택적으로 식각함으로써 tube 형태의 Al2O3 무기막을 제작할 수 있었다. 본 실험을 통하여 약 12 nm 정도의 내경과 40 nm 정도의 외경을 갖는 quantum tube 구조물을 제작할 수 있었다. |
| 저자 |
신재희, 오종식, 염근영
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| 소속 |
성균관대 |
| 키워드 |
Block copolymer; Atomic layer deposition; Quantum tube; Etching; Reactive ion etching
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