KR101171952B1 - Method of patterning of nanowires and a electronic component manufactured by using the same - Google Patents
Method of patterning of nanowires and a electronic component manufactured by using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101171952B1 KR101171952B1 KR1020100017297A KR20100017297A KR101171952B1 KR 101171952 B1 KR101171952 B1 KR 101171952B1 KR 1020100017297 A KR1020100017297 A KR 1020100017297A KR 20100017297 A KR20100017297 A KR 20100017297A KR 101171952 B1 KR101171952 B1 KR 101171952B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nanowires
- pattern
- substrate
- nanowire
- present
- Prior art date
Links
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000059 patterning Methods 0.000 title description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 38
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 33
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 8
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 abstract description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 8
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000005447 environmental material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02603—Nanowires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G19/00—Compounds of tin
- C01G19/02—Oxides
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
- H01L29/0665—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
- H01L29/0669—Nanowires or nanotubes
Abstract
본 발명은 나노선의 패턴 형성방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상면에 나노선이 전이된 기판을 준비하여 포토리소그래피, 디벨로프 공정을 거친 후, 아세톤을 이용해 세척함으로써 나노선의 패턴을 형성하는 방법 및 이를 이용하여 제조된 전자소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성방법은 나노선을 이용한 소자 어레이 구조를 제작할 때 반도체 소자를 만드는데 사용되는 기존 포토리소그래피 공정을 이용하여 나노선을 선택적으로 제거할 수 있으므로 주변 다른 소자들에 미치는 영향을 최소화 하면서 필요한 부분만 선택적으로 나노선을 남겨 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 기존 기술에 비해 간단하고, 저렴하고, 안전하게 공정을 진행할 수 있다는 효과를 가진다. 또한, 본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성방법에 의해 형성된 나노선 패턴 구조는 나노선을 이용한 FET(Field Effect Transistor) 소자나 플렉서블 디스플레이 등에 응용이 가능하며, 다양한 종류의 나노선을 사용한 소자 제작에 응용이 가능하다.The present invention relates to a method of forming a pattern of nanowires, and more particularly, a method of forming a pattern of nanowires by preparing a substrate on which a nanowire is transferred to an upper surface thereof, followed by photolithography and a development process, and washing with acetone. It relates to an electronic device manufactured using this. In the method of forming a nanowire pattern according to the present invention, since nanowires can be selectively removed by using a conventional photolithography process used to make a semiconductor device when fabricating a device array structure using nanowires, the influence on other peripheral devices is affected. While minimizing, only the necessary parts can be selectively left behind to form a pattern. Therefore, compared to the existing technology, it is simple, inexpensive, and has the effect of proceeding the process safely. In addition, the nanowire pattern structure formed by the pattern formation method of the nanowire according to the present invention can be applied to FET (Field Effect Transistor) devices or flexible displays using nanowires, and is applied to fabricating devices using various types of nanowires. This is possible.
Description
본 발명은 나노선의 패턴 형성방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상면에 나노선이 전이된 기판을 준비하여 포토리소그래피, 디벨로프 공정을 거친 후, 아세톤을 이용해 세척함으로써 나노선의 패턴을 형성하는 방법 및 이를 이용하여 제조된 전자소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of forming a pattern of nanowires, and more particularly, a method of forming a pattern of nanowires by preparing a substrate on which a nanowire is transferred to an upper surface thereof, followed by photolithography and a development process, and washing with acetone. It relates to an electronic device manufactured using this.
나노 구조체는 특수한 전기적, 광학적, 기계적인 특성으로 인하여 과학계에서 관심분야로 다루어져 왔다. 이러한 나노 구조체 중에서 나노선은 타 물질에 비하여 표면/질량의 비가 월등히 크기 때문에 다양한 물리적 화학적 특징을 나타내며, 나노 전자소자와 반도체 발광소자를 포함한 광소자 뿐만 아니라 환경관련 소재에 응용될 수 있고, 특히 반도체 나노 화합물의 경우, 단일 전자 트랜지스터(SET) 소자뿐만 아니라 새로운 광소자 재료로 각광받고 있는 실정이다. 이러한 나노구조체, 특히 나노선을 이용하게 되면 더욱 고도화되고 소형화된 전자적, 전기 화학적, 광학적 소자들을 구현할 수 있으며 이전에 불가능했던 새로운 특성과 구조의 구현도 가능하므로 많은 연구가 이루어지고 있는 실정인 것이다. 현재 많은 연구 그룹에서 반도체 소자의 집적도를 높이고, 고성능, 저전력 소모 소자를 제작하기 위해 나노선으로 이루어진 나노 소자 제작에 대한 연구를 진행하고 있는데 특히, 나노선을 소자로 구현하는데 있어서, 양호한 정렬상태와 균질한 나노선의 형성 이외에 원하는 위치에 나노선을 패터닝 시키는 것은 매우 중요하다.Nanostructures have been addressed in the scientific community because of their special electrical, optical, and mechanical properties. Among these nanostructures, nanowires exhibit various physical and chemical characteristics because they have a much larger surface / mass ratio than other materials, and can be applied to environmental materials as well as optical devices including nanoelectronic devices and semiconductor light emitting devices. In the case of nano-compounds, not only single electron transistor (SET) devices but also new optical device materials are in the spotlight. The use of such nanostructures, in particular nanowires, enables the implementation of more advanced and miniaturized electronic, electrochemical and optical devices, as well as the implementation of new features and structures that were not possible before. Currently, many research groups are working on the fabrication of nano devices made of nano wires to increase the integration of semiconductor devices and fabricate high performance and low power consumption devices. In addition to the formation of homogeneous nanowires, it is very important to pattern the nanowires at desired positions.
이러한 나노선의 패터닝을 위해 나노선 소자 어레이 구조를 제작하는 기존 방법으로는 나노선을 미리 패터닝한 곳에 분산시키는 방법과, 포토 레지스트 고분자로 미리 패터닝을 하고 나노선을 밀어서 전이하는 방법이 있다.Conventional methods for fabricating a nanowire device array structure for patterning such nanowires include dispersing nanowires in a pre-patterned area, and pre-patterning with photoresist polymers and pushing nanowires to transfer them.
이 중에서 나노선을 분산시키는 방법은, 나노구조 표면에 기능성 분자를 흡착시키고, 상기 기능성 분자가 흡착된 나노구조를 용매에 분산시켜 나노구조 함유 용액을 형성한 뒤, 상기 나노구조를 흡착시키고자 하는 고체 표면에 패터닝용 분자막을 소정 형태로 패터닝하여 상기 패터닝된 고체를 상기 나노구조 함유 용액에 침지시키는 방법이다(한국특허공개 제2009-0101114호). 그러나, 상기 방법은 나노선을 기판의 원하는 곳에 쉽게 전이시키는 것이 어렵고, 어레이 구조의 소자를 제작하기에는 비효율적이라는 단점이 있다.Among these methods, the nanowires are dispersed by adsorbing functional molecules on the surface of the nanostructures, dispersing the nanostructures on which the functional molecules are adsorbed in a solvent to form a nanostructure-containing solution, and then adsorbing the nanostructures. It is a method of immersing the patterned solid in the nanostructure-containing solution by patterning a molecular film for patterning on a solid surface in a predetermined form (Korean Patent Publication No. 2009-0101114). However, the method has a disadvantage in that it is difficult to easily transfer the nanowires to a desired portion of the substrate, and it is inefficient to manufacture an array structured device.
또한, 포토레지스트(PR)로 미리 패터닝을 하고 나노선을 밀어서 전이하는 방법(Nanoletter, 2008, 8, 20, Ali Javey)은 소자를 만들고자 하는 기판에 포토 레지스트(PR)로 미리 패터닝을 하고 나노선을 전이시키는 방법이나, 포토레지스트(PR)의 높이가 높은 경우 기판에 나노선의 전이가 어렵기 때문에 코팅 물질마다 희석시켜 높이를 조절해야 하는 문제점이 존재하는 실정이었다.In addition, the method of pre-patterning with photoresist (PR) and pushing the nanowires to transfer them (Nanoletter, 2008, 8, 20, Ali Javey) is pre-patterned with photoresist (PR) on the substrate to be fabricated and nanowires. However, when the height of the photoresist (PR) or the high photoresist (PR) is difficult to transfer the nanowires to the substrate, there was a problem that the dilution for each coating material to adjust the height.
따라서, 이러한 종래 기술들의 문제점들을 인식하고 이를 개선하기 위해 소자를 구현하는데 있어서 낭비되는 자원을 절약하고 나노선 이외의 부분에 소자구현을 용이하게 하기 위해, 선택적인 영역에 원하는 정렬 형태로서 나노선을 형성시키는 방법에 대한 기술 개발이 매우 중요한 실정이었다.
Therefore, in order to recognize and improve the problems of these prior arts, nanowires may be used as desired alignment forms in optional regions in order to save resources wasted in implementing devices and to facilitate device implementation in areas other than nanowires. Development of technology on how to form was a very important situation.
이에 본 발명자들은 전술한 종래기술 상의 문제점을 극복하기 위하여 연구를 거듭하며 예의 노력한 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have made intensive efforts to overcome the above-mentioned problems in the prior art and have completed the present invention.
결국, 본 발명의 목적은 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위해, 상면에 나노선이 전이된 기판을 준비하여 포토리소그래피, 디벨로프 공정을 거친 다음, 아세톤을 이용해 세척함으로써 나노선의 패턴을 형성하는 방법 및 이를 이용하여 제조된 전자소자를 제공하는 데에 있다.
As a result, an object of the present invention is to prepare a substrate on which the nanowires are transferred to the upper surface in order to solve the problems of the prior art, and then subjected to photolithography and development process, and then washed with acetone to form a pattern of the nanowires and It is to provide an electronic device manufactured using this.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 상면에 나노선이 전이된 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 소정의 패턴을 구비한 마스크를 상기 기판 위에 위치시킨 후, UV를 조사하는 단계; 디벨로퍼(developer)로 상기 UV 조사 부분의 포토레지스트층을 제거하는 단계; 및 상기 기판을 아세톤으로 세척하여 잔류 포토레지스트층 및 상기 UV조사부분의 나노선을 제거하는 단계를 포함하는 나노선의 패턴 형성방법이 제공된다.In order to achieve the above object, in the present invention, preparing a substrate in which the nanowire is transferred to the upper surface; Forming a photoresist layer on the substrate; Placing a mask having a predetermined pattern on the substrate, and then irradiating with UV; Removing a photoresist layer of the UV irradiated portion with a developer; And removing the remaining photoresist layer and the nanowires of the UV irradiation part by washing the substrate with acetone.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기판의 재질은 실리콘(Si)일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the material of the substrate may be silicon (Si).
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 나노선은 산화주석(SnO2) 나노선일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the nanowires may be tin oxide (SnO 2 ) nanowires.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 포토레지스트층은 AZ 5214를 사용하여 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photoresist layer may be formed using AZ 5214.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 디벨로퍼는 AZ 300 일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the developer may be AZ 300.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 방법들 중 하나에 따른 방법으로 형성된 나노선 패턴구조를 포함하는 기판을 구비하는 전자소자가 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic device having a substrate including a nanowire pattern structure formed by the method according to one of the above methods.
본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성방법은 나노선을 이용한 소자 어레이 구조를 제작할 때 반도체 소자를 만드는데 사용되는 기존 포토리소그래피 공정을 이용하여 나노선을 선택적으로 제거할 수 있으므로 주변 다른 소자들에 미치는 영향을 최소화 하면서 필요한 부분만 선택적으로 나노선을 남겨 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 기존 기술에 비해 간단하고, 저렴하고, 안전하게 공정을 진행할 수 있다는 효과를 가진다. In the method of forming a nanowire pattern according to the present invention, since nanowires can be selectively removed by using a conventional photolithography process used to make a semiconductor device when fabricating a device array structure using nanowires, the influence on other peripheral devices is affected. While minimizing, only the necessary parts can be selectively left behind to form a pattern. Therefore, compared to the existing technology, it is simple, inexpensive, and has the effect of proceeding the process safely.
또한, 본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성방법에 의해 형성된 나노선 패턴 구조는 나노선을 이용한 FET(Field Effect Transistor) 소자나 플렉서블 디스플레이 등에 응용이 가능하며, 다양한 종류의 나노선을 사용한 소자 제작에 응용이 가능한 효과를 가진다.
In addition, the nanowire pattern structure formed by the pattern formation method of the nanowire according to the present invention can be applied to FET (Field Effect Transistor) devices or flexible displays using nanowires, and is applied to fabricating devices using various types of nanowires. This has a possible effect.
도 1은 본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성과정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성방법에 의해 형성된 산화주석(SnO2) 나노선 패턴의 SEM 이미지 및 SEM 이미지의 확대 이미지이다.1 illustrates a process of forming a pattern of nanowires according to the present invention.
2 is an SEM image and an enlarged image of a SEM image of a tin oxide (SnO 2 ) nanowire pattern formed by the method for forming a nanowire pattern according to the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 상면에 나노선이 전이된 기판을 준비하여 포토리소그래피, 디벨로프 공정을 거친 다음, 아세톤을 이용해 세척함으로써 나노선의 패턴을 형성하는 방법 및 이를 이용하여 제조된 전자소자에 관한 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성과정을 나타낸 것으로 이하에서는 본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성과정을 상술한다.The present invention relates to a method of forming a pattern of nanowires by preparing a substrate on which a nanowire is transferred to an upper surface, undergoing photolithography, a development process, and then washing with acetone, and an electronic device manufactured using the same. 1 illustrates a process of forming a pattern of nanowires according to the present invention. Hereinafter, the process of forming a pattern of nanowires according to the present invention will be described in detail.
본 발명은 상면에 나노선(10)이 전이된 기판(11)을 준비하는 단계를 포함한다. 상기에서 사용되는 기판의 재질은 통상적으로 사용되는 나노선의 성장 및 전이가 가능한 반도체 기판 등으로 특별히 한정되지 아니하나, 바람직하게는 실리콘(Si) 재질의 기판을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 나노선은 한 쪽 축을 중심으로 방향성을 갖는 와이어 형태로 이루어진 나노결정으로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 나노선 이라면 어떠한 것이라도 사용이 가능하다. 본 발명에서는 나노선은 바람직하게는 산화주석(SnO2) 나노선일 수 있다. 한편, 나노선은 압력에 의해서 기판에 전이되어 있기 때문에 나노선과 기판 사이의 물리적인 결합력은 매우 높은 상태이다.The present invention includes preparing a
다음으로 스핀코터(spin coater) 장비로 포토레지스트 용액을 기판(11)상에 떨어뜨린 후 스핀 코팅을 행하여, 기판(11) 상에 포토레지스트층(12)을 형성하고, 소정의 패턴을 구비한 마스크(13)를 상기 기판(11) 위에 위치시킨 후, UV를 일정시간 조사한다. 포토레지스트의 종류는 AZ 5214, AZ 1500 시리즈 (AZ 1505, AZ 1512HS 등)(제조사: AZ electronic materials) 등으로 특별히 한정되지 아니하나, 본 발명에서는 바람직하게는 AZ 5214(제조사: AZ electronic materials)를 사용할 수 있다. 또한, UV 의 파장 및 조사시간은 특별히 한정되지는 아니하나, 350 nm 파장으로 약 10초 간 조사하는 것이 바람직하다. 이때, UV가 조사된 부분의 포토레지스트층은 UV에 의해 서로 교차결합(crosslink) 되면서 포토레지스트끼리 뭉치게 되는 반응을 하게 된다. Next, the photoresist solution is dropped onto the
그 후, 디벨로퍼(developer)로 상기 UV 조사 부분의 포토레지스트층을 제거하는 단계를 거치게 된다. 우선, 기판을 디벨로퍼가 들어 있는 페트리 디쉬에 넣고 십 수초간 기다린 후 바로 꺼내어 순수(D.I water)로 세척을 하는 방식을 사용한다. 이때 디벨로퍼로는 사용한 포토레지스트용 디벨로퍼를 사용한다. 본 발명의 일 실시예에서는 포토레지스트로 AZ 5214를 사용하였으므로, AZ 5214용인 AZ 300를 사용하는 것이 바람직하다. 결국, 디벨로프(develop) 단계를 통해 교차결합된 포토레지스트를 제거하면서 이때 UV가 조사된 부분의 나노선과 기판 사이의 물리적 결합력은 최초의 물리적 결합력보다 작아지게 되는 것이다.Thereafter, the developer is subjected to the step of removing the photoresist layer of the UV irradiation part. First, the substrate is placed in a petri dish containing a developer, waited for tens of seconds, and then immediately taken out and washed with pure water (D.I water). At this time, the developer for the photoresist used is used as a developer. In one embodiment of the present invention, since AZ 5214 is used as the photoresist, it is preferable to use AZ 300 for AZ 5214. As a result, the cross-linked photoresist is removed through a development step, whereby the physical bonding force between the nano-irradiated portion of the UV-irradiated portion and the substrate becomes smaller than the original physical bonding force.
그러나, 상기와 같이 UV 조사 부분의 포토레지스트가 제거된다고 해도, UV 조사 부분의 나노선(10)과 잔류 포토레지스트(12)는 여전히 기판 상에 남아 있게 된다. 본 발명에 따르면 마지막 단계로써, 기판을 순도 99% 이상의 아세톤으로 세척하여 잔류 포토레지스트층(12) 및 UV가 조사된 부분의 나노선(10)을 제거하는 단계를 거치게 된다. 이 단계에서는, 전 단계인 디벨로프 단계에서 결합력이 약해진 나노선을 아세톤으로 씻어냄으로써 결합력을 거의 제로(0)로 만들어 UV가 조사된 부분의 나노선이 거의 완전하게 제거되게 된다. 도 2는 본 발명에 따른 나노선의 패턴 형성방법에 의해 형성된 산화주석(SnO2) 나노선 패턴의 SEM 이미지 및 이의 확대 이미지로, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따르면 주변 다른 소자들에 미치는 영향을 최소화하면서 필요한 부분만 선택적으로 나노선을 남겨 패턴을 형성할 수 있다.
However, even if the photoresist of the UV irradiated portion is removed as described above, the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that these examples are for illustrative purposes only and are not to be construed as limiting the scope of the present invention.
실시예Example : 산화주석( : Tin oxide ( SnOSnO 22 ) ) 나노선이Nanowire 형성된 기판의 제조 Preparation of the formed substrate
상면에 산화주석(SnO2) 나노선이 전이된 기판을 준비하였다. 그 후, 스핀코터를 이용해 상기 기판 상에 포토레지스트 AZ 5214(제조사: AZ electronic materials)를 2방울 떨어뜨린 뒤, 500rpm으로 5초간, 3000rpm으로 30초간 스핀코팅하여 1.6 ㎛ 두께로 AZ 5214를 코팅하였다. 그 후, 사각형의 패턴을 구비한 마스크를 상기 기판 위의 원하는 위치에 위치시킨 뒤, 350 nm UV를 10초 동안 조사하였다.A substrate on which tin oxide (SnO 2 ) nanowires were transferred was prepared. Thereafter, two drops of photoresist AZ 5214 (manufacturer: AZ electronic materials) were dropped on the substrate using a spin coater, and then spin-coated for 5 seconds at 500 rpm and 30 seconds at 3000 rpm to coat AZ 5214 with a thickness of 1.6 μm. . Thereafter, a mask having a rectangular pattern was placed at a desired position on the substrate, and then 350 nm UV was irradiated for 10 seconds.
다음으로, 상기 기판을 AZ 5214용 디벨로퍼인 AZ 300(제조사: AZ electronic materials)가 들어 있는 페트리 디쉬에 넣고 17초 동안 디벨로프 공정을 거친 뒤, 바로 꺼내어 순수(D.I water)로 세척하여, 상기 기판에서 UV가 조사된 부분의 포토레지스트층을 선택적으로 제거시켰다. 마지막으로, 상기 기판을 순도 99.5%의 아세톤(판매원: 신원무역상사)으로 세척하여 잔류 포토레지스트층 및 UV가 조사된 부분의 산화주석 나노선을 모두 제거하였다.Next, the substrate is placed in a Petri dish containing AZ 300 (manufacturer: AZ electronic materials), which is a developer for AZ 5214, subjected to a development process for 17 seconds, immediately taken out, and washed with DI water. The photoresist layer of the UV irradiated portion was selectively removed at. Finally, the substrate was washed with 99.5% acetone with a purity of 99.5% to remove both the residual photoresist layer and the tin oxide nanowires of the UV-irradiated portion.
상기 실시예에 따라 형성된 산화주석(SnO2) 나노선 패턴의 SEM 이미지 및 이의 확대 이미지는 도 2에 나타내었다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 주변 다른 소자들에 미치는 영향을 최소화하면서 필요한 부분만 선택적으로 나노선을 남겨 패턴을 간단히 형성할 수 있다.SEM image of the tin oxide (SnO 2 ) nanowire pattern formed according to the embodiment and an enlarged image thereof are shown in FIG. 2. As can be seen in Figure 2, according to the present invention it is possible to form a pattern simply by leaving only the necessary nano-line selectively while minimizing the influence on the other peripheral devices.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.
10 : 나노선 11 : 기판
12 : 포토레지스트층 13 : 마스크(MASK)10: nanowire 11: substrate
12
Claims (6)
상기 기판 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계;
소정의 패턴을 구비한 마스크를 상기 기판 위에 위치시킨 후, UV를 조사하는 단계;
디벨로퍼(developer)로 상기 UV 조사 부분의 포토레지스트층을 제거하는 단계; 및
상기 기판을 아세톤으로 세척하여 잔류 포토레지스트층 및 상기 UV조사부분의 나노선을 제거하는 단계를 포함하는 나노선의 패턴 형성방법.
Preparing a substrate to which tin oxide (SnO 2 ) nanowires are transferred to an upper surface thereof;
Forming a photoresist layer on the substrate;
Placing a mask having a predetermined pattern on the substrate, and then irradiating with UV;
Removing a photoresist layer of the UV irradiated portion with a developer; And
Washing the substrate with acetone to remove the residual photoresist layer and the nanowires of the UV irradiated portion.
상기 기판의 재질은 실리콘(Si)인 것을 특징으로 하는 나노선의 패턴 형성방법.
The method of claim 1,
The material of the substrate is a pattern of forming a nanowire, characterized in that the silicon (Si).
상기 포토레지스트층은 AZ 5214를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 나노선의 패턴 형성방법.
The method of claim 1,
The photoresist layer is a pattern of forming a nanowire, characterized in that formed using AZ 5214.
상기 디벨로퍼는 AZ 300인 것을 특징으로 하는 나노선의 패턴 형성방법.
The method of claim 1,
The developer is a pattern forming method of nanowires, characterized in that AZ 300.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100017297A KR101171952B1 (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Method of patterning of nanowires and a electronic component manufactured by using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100017297A KR101171952B1 (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Method of patterning of nanowires and a electronic component manufactured by using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110097450A KR20110097450A (en) | 2011-08-31 |
| KR101171952B1 true KR101171952B1 (en) | 2012-08-08 |
Family
ID=44932469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100017297A KR101171952B1 (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Method of patterning of nanowires and a electronic component manufactured by using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101171952B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102117250B1 (en) | 2013-09-23 | 2020-06-02 | 솔브레인 주식회사 | Composition for preparing transparent conductive layer and manufacturing method of transparent conductive structure using the same |
-
2010
- 2010-02-25 KR KR1020100017297A patent/KR101171952B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110097450A (en) | 2011-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4379002B2 (en) | Carbon nanotube device manufacturing method and carbon nanotube transfer body | |
| KR101685069B1 (en) | Manufacturing method of patterned flexible transparent electrode | |
| US9029252B2 (en) | Nanostructure, optical device including the same, and methods of manufacturing the nanostructure and the optical device | |
| JP2005354044A (en) | Method of fabricating desired pattern of electronically functional material | |
| US20170294583A1 (en) | Carbon nanotube semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP5924342B2 (en) | Method for manufacturing transistor | |
| KR20100065769A (en) | Method for forming of pattern using self-assembled monolayer | |
| WO2016008277A1 (en) | Organic single crystal field effect circuit and preparation method therefor | |
| KR101235699B1 (en) | Process for Patterning Thin-film of Solution Type | |
| JP2006008454A (en) | Carbon particulate structure, manufacturing method therefor, carbon particulate transcript and solution for manufacturing the carbon particulate structure, carbon particulate structure electronic element using the carbon particulate structure, manufacturing method therefor and integrated circuit | |
| KR20170113285A (en) | Methods for forming fine ion-gel patterning | |
| JP2008015462A (en) | Method of fabricating mold | |
| KR101171952B1 (en) | Method of patterning of nanowires and a electronic component manufactured by using the same | |
| KR20190099903A (en) | Method of patterning a hybrid transparent electrode | |
| KR20090038326A (en) | Fabricating method of flexible transparent electrode | |
| KR101045128B1 (en) | Manufacturing cross-structures of nanostructures | |
| KR101189056B1 (en) | Method for preparing nano pattern without mask and with reactive ion etching | |
| KR101529037B1 (en) | Photosensitive polymer, conductive substrate using the same and method for forming pattern thereof | |
| KR101873206B1 (en) | Manfacturing method of patterned flexible transparent electrode | |
| KR101932584B1 (en) | Structure-Integrated Flexible Transparent Electrode and Method for Manufacturing the Same | |
| KR100820182B1 (en) | Apparatus and fabrication method of nano-wire device by using nano-imprinting lithography method | |
| KR101170806B1 (en) | Method for selective patterning of polyethyleneimine and a semiconductor device manufactured by using the same | |
| KR101623580B1 (en) | Manufacturing method of graphene nanomesh | |
| TWI388077B (en) | Organic thin film transistor and fabricating method thereof | |
| US10714568B2 (en) | Method for producing a flat free contacting surface for semiconductor nanostructures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151102 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160615 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170707 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180723 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190801 Year of fee payment: 8 |