나노공정 나노몰딩
페이지 정보
- 용어
- 나노몰딩
- 요약
- 나노임프린트 리소그래피 공정 또는 UV 몰딩 공정 등을 통해서 제작된 나노 사이즈의 주형
- 참고문헌
- - K. W. Rhee, L. M. Shirey, P. I. Isaacson, C. F. Kornegay, W. J. Dressick, M.-S. Chen, and S. L. Brandow, “Electron-beam fabrication of nonplanar templates for contact printing”, Journal of Vacuum Science & Technology B, 18 (6), pp 3569-3571 (2000)
- S. - 분류
- 나노공정 > 나노가공공정
본문
나노 임프린트 리소그래피 기술(Nanoimprint lithography, NIL)의 궁극적인 분해능 한계는 주형 제작 기술의 한계와 맞물려 있기 때문에, 기술이 성공하기 위해서는 우선 초미세 나노 패턴을 가진 몰드 제작 기술이 선행되어야 한다. 지금까지 다양한 방법들이 제안되고 있는데, 가장 일반적인 방법은 실리콘이나 실리콘 다이옥사이드를 이용한 전자빔 리소그래피와 습식, 플라즈마 또는 반응성 이온 식각(RIE)을 이용한 제작 기술이다.
비평면(nonplanar)의 몰드를 제작하기 위한 방법으로는 Naval 연구소의 W. J. Dresick 등에 의해 제안된 방법이 유용하다. 전하를 제어하기 위해 크롬막이 코팅된 곡선모양의 석영 렌즈에 PMMA막을 스핀 코팅하고, 전자빔 리소그래피로 패터닝해서, 포토레지스터 막 현상, 습식 식각을 통한 크롬 막 패터닝, 크롬 막을 마스크로 한 석영의 반응성 이온 식각(RIE)으로 곡면 스탬프 가공을 발표하였다. 향후 저가, 대량 생산 나노임프린트 공정으로 되어야 할 것으로 기대되는 연속 전사(roll and roll) 임프린트를 위해서는 중요한 제작 방법의 하나이다.
나노 몰딩의 주된 방법으로 열 변형/경화 방식 공정과 UV 몰딩 공정이 있다. 열 변형/경화 방식 공정은 실리콘과 같은 기판에 고분자 박막을 스핀 코팅한다. 제작된 스탬프와 기판을 평행하게 놓고, 고분자의 유리 전이온도까지 가열한다. 스탬프를 고분자 박막과 물리적 접촉을 시키고, 압력을 가한 후, 온도를 낮춘다. 온도가 유리 전이온도 이하가 되면, 스탬프와 고분자를 분리하여 원하는 모양의 구조물을 얻을 수 있게 된다.
UV 몰딩공정은 먼저 몰드에 원하는 몰드의 형상을 결정짓는 몰드 주입물을 넣고, 액상의 광폴리머(photopolymer)를 입힌다. 그런 다음 폴리머 필름이 코팅된 투명한 판을 대고 압력을 가해 눌러준 뒤, 자외선을 조사한다. 자외선에 의해서 액체 상태의 광폴리머들은 고체화되어 강건해지게 된다. 경화되지 않은 물질을 제거하고 투명한 판을 떼어 내면, 원하는 모양의 구조물을 얻을 수 있게 된다.
UV 공정은 마이크로 전기 모듈(micro-electric module)위 광소자를 집적시키는데 적합하고 높은 온도에서도 안정성이 뛰어나다.