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화학 / 바이오 / 환경

번호 : 1078 작성자 : master  쪽지보내기 작성일 : 2012-01-24 조회수 : 2650
제목 :

복잡한 나노패턴을 제조할 수 있는 간단한 방법

복잡한 나노패턴을 형성하는 리소그래프 패터닝은 다양한 최첨단 전자장치와 포토닉스 기술에서 중요하게 사용되고 있다. 광학 리소그래피는 높은 처리량과 웨이퍼 크기의 재생성 때문에 지속적으로 적용되고 있지만 최소 배선폭(feature size)이 광 파장의 크기로 접근했기 때문에 회절 한계의 문제점을 가지고 있다. 이 문제를 해결할 수 있는 방법은 복잡하고 비용이 많이 든다. 그래서 예일 대학(Yale University)의 연구진은 회절 기반의 새로운 광 리소그래피를 개발했고, 이 방법을 사용해서 매우 간단하게 독특한 나노구조를 대면적으로 제조할 수 있다는 것을 보여주었다.

이 방법은 파장 이하의 모양과 뛰어난 균일성을 가진 다양한 나노구조를 제조할 수 있고 다양한 분야에 유용하게 적용될 수 있다. 연구진은 패턴이 형성된 포토레지스트 고리를 활용하여서 수직으로 정렬된 Si 중공 기동(hollow pillar)을 만들었다. ~0.25 mm × ~0.25 mm의 어레이를 가진 나노구조의 균일성을 SEM으로 확인하였다. 연구진은 100 nm의 선폭을 가진 포토레지스트 고리를 만들었는데, 이것은 파장보다 25% 정도 더 적었다. 이 방법은 간단하고, 비용 효율적이며 대면적에서 재생할 수 있다고 이 연구를 이끌었던 Yeonwoong Jung가 말했다. 또한 장치의 추가 없이 하드 콘택트(hard-contact) 광학적 리소그래피 장치와 호환될 수 있는데, 이것은 기존의 방법을 향상시킬 수 있다.



Large-area fabrication of unconventional nanostructures using diffraction lithography.

이 방법은 포토마스크(photomask)와 웨이퍼 간에 제어 가능한 두께를 가진 “스페이서(spacer)"가 삽입되어 있다. 이 스페이서에 의해서 생성된 간격은 회절 패턴을 불러오는데, 이것은 패턴이 형성된 포토마스크를 빛나게 하는 자외선 중심 명점(central bright spot)을 형성시킨다. 이렇게 생성된 광 패턴은 기록 매체(웨이퍼 위의 포토레지스트) 위에 복제된다. 회절광의 분포는 포토마스크와 간격 위에 형성된 패턴과 큰 상관관계를 가지는데, 이것은 수치 시뮬레이션으로 예견되었다.

이번 연구진은 큰 정밀도를 가진 포토레지스트 속에 다양하고 독특한 나노구조를 제조했는데, 이것은 기존의 방법보다는 매우 진보된 기술이다. 또한 이 기술은 수직으로 정렬된 나노튜브와 같이 3 차원 실리콘 나노구조를 생성시킬 수 있을 뿐만 아니라 근접장 빛(near-field light)의 강도를 정량화하는데 사용될 수 있다.

출처: 한국과학기술정보연구원
원본출처: nanotechweb.org
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