KR102210785B1 - Method for manufacturing nanomesh unibody conductors using double patterning and the nanomesh unibody conductors by the same method - Google Patents
Method for manufacturing nanomesh unibody conductors using double patterning and the nanomesh unibody conductors by the same method Download PDFInfo
- Publication number
- KR102210785B1 KR102210785B1 KR1020190014626A KR20190014626A KR102210785B1 KR 102210785 B1 KR102210785 B1 KR 102210785B1 KR 1020190014626 A KR1020190014626 A KR 1020190014626A KR 20190014626 A KR20190014626 A KR 20190014626A KR 102210785 B1 KR102210785 B1 KR 102210785B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- conductor
- nanofibers
- mesh
- metal
- patterning
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 132
- 238000000059 patterning Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002106 nanomesh Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 95
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 95
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims abstract description 80
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 59
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 43
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 20
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 20
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 18
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 8
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 7
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 7
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 claims description 7
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 6
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 6
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 5
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 4
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002042 Silver nanowire Substances 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- HKVFISRIUUGTIB-UHFFFAOYSA-O azanium;cerium;nitrate Chemical compound [NH4+].[Ce].[O-][N+]([O-])=O HKVFISRIUUGTIB-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000007787 electrohydrodynamic spraying Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
-
- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
- G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
- G03F7/2016—Contact mask being integral part of the photosensitive element and subject to destructive removal during post-exposure processing
-
- 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
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
본 발명의 일 형태인 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체 제조방법은 노광 공정으로 메쉬 패턴을 가진 금속 기판 형성하는 제 1 패터닝 단계; 상기 금속 기판 전면에 전기방사 공정으로 나노섬유를 방사하는 단계; 및 상기 나노섬유를 식각 마스크로 하여 상기 금속 기판을 식각하는 제 2 패터닝 단계; 를 포함한다. 단계별 패터닝으로 더블 메쉬 패턴을 형성하여 별도 층의 축적 없이 기존의 공정을 이용하여 전도체 자체에 신축성을 부여할 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태인 상기 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체는 투명성과 신축성을 가지면서, 일체형 제조로 접촉저항이 줄어드는 효과를 가져 기존의 금속 나노 와이어를 대체할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a method of manufacturing a nano-mesh-based integrated metal conductor using double patterning includes: a first patterning step of forming a metal substrate having a mesh pattern through an exposure process; Spinning nanofibers on the entire surface of the metal substrate by an electrospinning process; And a second patterning step of etching the metal substrate using the nanofibers as an etching mask. Includes. By forming a double mesh pattern by step-by-step patterning, it is possible to impart elasticity to the conductor itself using an existing process without accumulating a separate layer.
The nano-mesh-based integral metal conductor, characterized in that it is manufactured by the above manufacturing method, which is another form of the present invention, has transparency and elasticity, and has the effect of reducing contact resistance through integral manufacturing, thereby replacing the existing metal nanowire. can do.
Description
본 발명은 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체 제조방법 및 이에 의해 제조된 일체형 금속 전도체에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 PR 리소그래피, 전기방사, 식각공정에 의한 단계별 패터닝을 진행하여 이중 메쉬 패턴을 형성하는 방법 및 이를 이용해 제조된 일체형 금속 전도체에 관한 것이다.The present invention relates to a nano-mesh-based integrated metal conductor manufacturing method using double patterning and an integrated metal conductor manufactured thereby, and more particularly, to a double mesh pattern by performing step-by-step patterning by PR lithography, electrospinning, and etching processes. It relates to a method of forming and an integral metal conductor manufactured using the same.
휴대 가능하면서, 피부에 부착 가능한 전자 소자에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 전자 소자의 구동을 위해 투명성을 확보한 신축성 컨덕터의 개발은 필수적이다. 현재 투명/신축성 컨덕터는 대한민국 등록특허 제 10-1541517호의 제조방법과 같이 비신축성의 전도성 물질(초박막의 금속산화물, 금속 네트워크, 탄소 기반 물질, 전도성 고분자)을 유연/신축 고분자 기판과 결합하여 제작하는데, 금속 산화물의 경우 소재 자체의 높은 취성 때문에 탄소 소재와 전도성 고분자의 경우 낮은 전도성과 광학적 투과성 때문에 활용의 한계가 있다.There is an increasing demand for electronic devices that are portable and attachable to the skin. In order to drive such electronic devices, it is essential to develop a flexible conductor with transparency. Currently, transparent/stretchable conductors are manufactured by combining a non-stretchable conductive material (ultra-thin metal oxide, metal network, carbon-based material, conductive polymer) with a flexible/stretchable polymer substrate as in the manufacturing method of Korean Patent No. 10-1541517. In the case of metal oxides, the use of carbon materials and conductive polymers is limited due to low conductivity and optical transmittance due to the high brittleness of the material itself.
금속 네트워크는 높은 광학적 투과성, 낮은 시트 저항값을 가져 훌륭한 대안 책으로 각광받고 있으나, 네트워크 내 금속 나노와이어 간 접촉저항이 광전자 소자의 성능을 저하시킬 수 있기 때문에 금속 네트워크의 접촉저항을 감소시키기 위한 추가 공정이 필요하다. 접촉 저항이 거의 없는 일체형 금속 전도체를 제조하는 연구가 진행되고 있으나, 여전히 이를 이용한 신축성 컨덕터에 대한 연구 보고는 매우 적은 상황이다.Metal networks are spotlighted as an excellent alternative because of their high optical transmittance and low sheet resistance, but since the contact resistance between metal nanowires in the network can degrade the performance of the optoelectronic device, it is added to reduce the contact resistance of the metal network. Process is necessary. Research on manufacturing an integrated metal conductor with almost no contact resistance is in progress, but there are still very few studies on the flexible conductor using the same.
따라서 적절한 광 투과성과 신축성을 가지면서도 낮은 저항을 갖는 전도체를 제조하기 위해 유연 기판과의 적층 없이 그 자체로 신축성을 가지면서 접촉 저항을 낮춰야 하는 문제점이 존재한다.Therefore, in order to manufacture a conductor having adequate light transmittance and stretchability and low resistance, there is a problem in that it has stretchability and low contact resistance without lamination with a flexible substrate.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 일체형 더블 패턴을 형성하여 신축성 및 투명성을 가지면서도 낮은 저항을 갖는 전도체 제조방법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is a technical solution to provide a method of manufacturing a conductor having elasticity and transparency while having low resistance by forming an integral double pattern.
본 발명은 상기 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 전도체를 제공하는 것을 다른 기술적 해결과제로 한다.The present invention is another technical solution to provide a conductor, characterized in that manufactured by the above manufacturing method.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, In order to solve the above technical problem, the present invention,
노광 공정으로 메쉬 패턴을 가진 금속 기판을 형성하는 제 1 패터닝 단계;A first patterning step of forming a metal substrate having a mesh pattern through an exposure process;
상기 금속 기판 전면에 전기방사 공정으로 나노섬유를 방사하는 단계; 및Spinning nanofibers on the entire surface of the metal substrate by an electrospinning process; And
상기 나노섬유를 식각 마스크로 하여 상기 금속 기판을 식각하는 제 2 패터닝 단계; 를 포함하는, 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체 제조방법을 제공한다.A second patterning step of etching the metal substrate using the nanofibers as an etching mask; It provides a nano-mesh-based integrated metal conductor manufacturing method using a double patterning comprising a.
상기 금속은 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 아연(Zn), 납(Pb), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 및 백금(Pt)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 사용할 수 있다.The metals are gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), chromium (Cr), titanium (Ti), zinc (Zn), lead (Pb), silver (Ag), aluminum ( Al), molybdenum (Mo), tungsten (W), and one or more metals selected from the group consisting of platinum (Pt) may be used.
상기 제 1 패터닝 단계는 웨이퍼에 금속을 증착하고 메쉬 패턴 감광층을 형성한 후 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.The first patterning step may include depositing a metal on a wafer, forming a mesh pattern photosensitive layer, exposing and developing, and patterning.
상기 나노섬유를 방사하는 단계는 콜렉터에 나노섬유를 무작위(random) 형태로 방사하고, 상기 나노섬유를 상기 금속기판 전면에 이전(transfer)한 후, 베이크(bake)하는 단계를 포함할 수 있다.Spinning the nanofibers may include spinning nanofibers in a random form to a collector, transferring the nanofibers to the entire surface of the metal substrate, and then baking the nanofibers.
상기 나노섬유는 폴리메틸메타크릴레이트 (Polymethyl methacrylate : PMMA), 폴리아크릴로니트릴 (Polyacrilonitrile : PAN), 폴리비닐알콜 (Polyvinylalcohol : PVA), 폴리에틸렌 (Polyethylene), 폴리프로필렌 (Polypropylene), 폴리스틸렌 (Polystylene : PS), 폴리비닐아세테이트 (Polyvinylacetate) 및 폴리비닐리덴플로라이드 (Polyvinylidene fluoride) 중 어느 하나를 포함하거나, 이들의 공중합체를 사용할 수 있다.The nanofibers are polymethyl methacrylate (PMMA), polyacrilonitrile (PAN), polyvinylalcohol (PVA), polyethylene, polypropylene, polypropylene, polystylene: PS), polyvinylacetate, and polyvinylidene fluoride, or a copolymer thereof.
상기 제 2 패터닝 단계 이후에 상기 식각 마스크로 사용한 나노섬유를 제거하는 단계; 및 PDMS 기판에 전사하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.Removing the nanofibers used as the etching mask after the second patterning step; And transferring to the PDMS substrate. It may further include.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, In order to solve the above other technical problems, the present invention,
노광 공정으로 메쉬 패턴을 가진 금속 기판을 형성하고, 상기 금속 기판 전면에 전기방사 공정으로 나노섬유를 방사하며, 상기 나노섬유를 식각 마스크로 하여 상기 금속 기판을 식각하여 더블 패턴 제조하는 것을 특징으로 하는 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체를 제공한다.A metal substrate having a mesh pattern is formed by an exposure process, nanofibers are radiated on the entire surface of the metal substrate by an electrospinning process, and the metal substrate is etched using the nanofibers as an etching mask to form a double pattern. It provides a nano-mesh-based integral metal conductor.
상기 금속은 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 아연(Zn), 납(Pb), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 및 백금(Pt)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 사용할 수 있다.The metals are gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), chromium (Cr), titanium (Ti), zinc (Zn), lead (Pb), silver (Ag), aluminum ( Al), molybdenum (Mo), tungsten (W), and one or more metals selected from the group consisting of platinum (Pt) may be used.
본 발명에 따른 전도체 제조방법은 신축성 가진 별도층의 축적 없이 기존의 공정을 이용하여 전도체 자체에 신축성을 부여할 수 있다.The method of manufacturing a conductor according to the present invention can impart elasticity to the conductor itself using an existing process without accumulating a separate layer having elasticity.
본 발명에 따른 전도체는 일체형으로 접촉저항을 줄이고, 메쉬 패턴 기반으로 투명성과 신축성을 가져 기존의 금속 나노 와이어를 대체할 수 있는 효과가 있다.The conductor according to the present invention has an effect of reducing contact resistance as an integral type, and having transparency and elasticity based on a mesh pattern to replace the existing metal nanowires.
도 1은 본 발명의 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 금속 전도체 제조방법의 단계를 나타낸 개략도 및 각 단계별 광학 이미지이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예 및 비교예로 구현된 각 전도체의 인장 변형에 따른 저항값 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예 및 비교예로 구현된 각 전도체의 패턴의 유무 및 형태에 따른 구조도와 변형 정도에 따른 응력 분포를 도시화한 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 면저항에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명 일 실시예 및 비교예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체와 나노섬유 전도체의 인장 변형률에 따른 I-V 커브를 나타낸 그래프이다.
도 5a는 본 발명 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 인장변형 사이클에 따른 상대 저항도 변화값을 나타낸 그래프이다.
도 5b는 본 발명 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 인장변형률과 인장변형 사이클에 따른 전기 저항도 값을 나타낸 그래프이다.
도 5c는 본 발명 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 곡률반경에 따른 굽힘변형 시 상대 저항도 변화값을 나타낸 그래프이다.
도 5d는 본 발명 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 굽힘변형 사이클에 따른 상대 저항도 변화값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 AFM 측정 표면조도 이미지이다.1 is a schematic diagram showing a step of a method of manufacturing a double patterning integrated metal conductor implemented in an embodiment of the present invention and an optical image of each step.
2A is a graph showing a change in resistance value according to tensile deformation of each conductor implemented in an embodiment and a comparative example of the present invention.
FIG. 2B is an image showing a structure and a stress distribution according to a degree of deformation according to the presence or absence of a pattern of each conductor implemented in an embodiment and a comparative example of the present invention.
3 is a graph showing the transmittance according to the sheet resistance of a double patterned integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing an IV curve according to tensile strain of a double patterning integrated conductor and a nanofiber conductor implemented in an embodiment and a comparative example of the present invention.
5A is a graph showing a change in relative resistance according to a tensile deformation cycle of a double patterned integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention.
5B is a graph showing a tensile strain and electrical resistance values according to a tensile strain cycle of a double patterned integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention.
5C is a graph showing a change in relative resistance during bending deformation according to a radius of curvature of a double-patterned integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention.
5D is a graph showing a change in relative resistance according to a bending deformation cycle of a double patterned integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention.
6 is an AFM measurement surface roughness image of a double patterning integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention.
이하에서 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서에서 '메쉬 패턴'은 초미세 선폭의 패턴이 상호 연결 및 교차된 그물망 구조를 의미한다. 직교된 격자무늬뿐 아니라 2 이상의 선이 교차하는 모양을 포함할 수 있다. 메쉬의 형상은 개구부를 가지고 있으면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 정방형, 장방형, 육각형 등의 주기성이 있는 메쉬 형상 등을 들 수 있다. '나노섬유 패턴'은 전기 방사에 따른 무작위 패턴을 포함한다. '네트워크'는 전도체 뿐만 아니라 전극역할을 하는 도전체를 포함할 수 있다. '더블 패터닝 일체형 전도체'는 '더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체'를 의미한다. In the present specification, the "mesh pattern" refers to a network structure in which patterns of ultrafine line width are interconnected and intersected. In addition to the orthogonal grid pattern, it may include a shape in which two or more lines intersect. The shape of the mesh is not particularly limited as long as it has an opening. For example, a mesh shape with periodicity, such as a square, a rectangle, and a hexagon, etc. are mentioned. The'nanofiber pattern' includes a random pattern according to electrospinning. The'network' may include not only a conductor but also a conductor serving as an electrode. 'Double patterning integral conductor' means'nano mesh-based integral metal conductor using double patterning'.
본 명세서의 '~위에'라는 용어는 직접적으로 또는 간접적으로 구성 사이에 재료들, 요소들 또는 공간이 배치됨을 의미한다.In the present specification, the term'over' means that materials, elements, or spaces are arranged directly or indirectly between components.
본 발명의 일 측면에 따르면, 노광 공정으로 메쉬 패턴을 가진 금속 기판을 형성하는 제 1 패터닝 단계; 상기 금속 기판 전면에 전기방사 공정으로 나노섬유를 방사하는 단계; 및 상기 나노섬유를 식각 마스크로 하여 상기 금속 기판을 식각하는 제 2 패터닝 단계; 를 포함하는, 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, a first patterning step of forming a metal substrate having a mesh pattern through an exposure process; Spinning nanofibers on the entire surface of the metal substrate by an electrospinning process; And a second patterning step of etching the metal substrate using the nanofibers as an etching mask. It provides a nano-mesh-based integrated metal conductor manufacturing method using a double patterning comprising a.
먼저 제 1 패터닝 단계에 대하여 설명한다.First, the first patterning step will be described.
제 1 패터닝 단계는 웨이퍼에 금속을 증착하고 메쉬 패턴 감광층을 형성한 후 노광 및 현상하여 패터닝할 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 금속 전도체 제조방법의 단계를 나타낸 개략도 및 각 단계별 광학 이미지이다.The first patterning step may be patterned by depositing a metal on a wafer, forming a mesh pattern photosensitive layer, and then exposing and developing. 1 is a schematic diagram showing a step of a method of manufacturing a double patterning integrated metal conductor implemented in an embodiment of the present invention and an optical image of each step.
웨이퍼는 실리콘(Si), 갈륨 아세나이드(GaAs) 등을 성장시켜 만든 단결정 기둥을 얇게 썬 원판을 사용할 수 있고, 바람직하게는 실리콘 재질 웨이퍼를 사용할 수 있으나 이것으로 제한되는 것은 아니다.The wafer may be a disk formed by growing silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), or the like, and thinly sliced single crystal pillars, and preferably a silicon wafer, but is not limited thereto.
웨이퍼에 금속을 증착하는 단계는 희생층이 될 금속 필름을 증착하고 그 위에 전도성 네트워크를 형성할 금속을 증착하는 것을 포함할 수 있다.The step of depositing a metal on the wafer may include depositing a metal film to be a sacrificial layer and depositing a metal to form a conductive network thereon.
기판의 금속은 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 아연(Zn), 납(Pb), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 및 백금(Pt)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 바람직하게는 금, 구리, 니켈, 크롬 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있고, 더욱 바람직하게는 금으로 이루어질 수 있으나 이것으로 제한되는 것은 아니다. The metal of the substrate is gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), chromium (Cr), titanium (Ti), zinc (Zn), lead (Pb), silver (Ag), and aluminum. It may include one or more metals selected from the group consisting of (Al), molybdenum (Mo), tungsten (W), and platinum (Pt). Preferably, it may be made of at least one of gold, copper, nickel, and chromium, more preferably made of gold, but is not limited thereto.
전도층 금속 기판의 두께는 30 ~ 1000nm를 포함할 수 있고, 바람직하게는 50 ~ 500nm를 포함할 수 있다.The thickness of the conductive layer metal substrate may include 30 to 1000 nm, preferably 50 to 500 nm.
증착 공정은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스핀 온 글라스(Spin-On-Glass, SOG), 도금(Electroplating) 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 물리기상증착법 중 열 증착(thermal evaporation)을 이용할 수 있으나 이것으로 제한되는 것은 아니다. 물리기상증착 공정에는 열 증착기(thermal evaporator) 및 스퍼터(sputter)를 사용할 수 있으나 이것으로 제한되는 것은 아니다. The deposition process may use physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), spin-on-glass (SOG), electroplating, etc., and preferably In the physical vapor deposition method, thermal evaporation may be used, but is not limited thereto. In the physical vapor deposition process, a thermal evaporator and a sputter may be used, but are not limited thereto.
메쉬 패턴 형성을 위하여 감광재(포토레지스트, PR)를 금속필름 위에 스핀코팅한다. 상기 전도성 금속필름 상에 형성된 감광재층은 감광재 조성물을 금속 필름에 도포하여 형성할 수 있다. 상기 감광재 조성물이 포함하는 감광재의 종류에 특별한 제한은 없으나, 상기 감광재는 노광여부에 따라 현상액에 대한 용해도가 상이하고, 패턴형성 후 열처리에 의해 경화되는 경우 보다 안정적인 공정 조건을 확립할 수 있다. To form a mesh pattern, a photoresist (photoresist, PR) is spin coated on the metal film. The photosensitive material layer formed on the conductive metal film may be formed by applying a photosensitive material composition to the metal film. There is no particular limitation on the kind of the photosensitive material included in the photosensitive material composition, but the photosensitive material has different solubility in a developer depending on exposure or not, and when the photosensitive material is cured by heat treatment after pattern formation, more stable process conditions can be established.
메쉬 패턴은 평행(parallel) 또는 사선(diagonal) 방향으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 가로방향 선형패턴의 피치와 세로방향 선형패턴의 피치는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 메쉬 패턴의 선폭과 개구부는 각각 0.1 ~ 10mm, 0.1 ~ 10mm으로 형성될 수 있고, 바람직하게는 선폭 1mm, 개구부 1mm로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The mesh pattern may be formed in a parallel or diagonal direction, but is not limited thereto. The pitch of the horizontal linear pattern and the pitch of the vertical linear pattern may be the same or different from each other. The mesh pattern may have a line width and an opening of 0.1 to 10 mm and 0.1 to 10 mm, respectively, and preferably, a line width of 1 mm and an opening of 1 mm, but are not limited thereto.
PR 코팅 후 soft bake, 노광, hard bake 및 현상을 진행함이 바람직하다. 금속 필름은 금속 식각액으로 식각하고, PR은 현상액(developer)에서 용해하여 메쉬 패턴의 금속 필름을 제작할 수 있다.It is preferable to perform soft bake, exposure, hard bake, and development after PR coating. The metal film may be etched with a metal etchant, and the PR may be dissolved in a developer to prepare a metal film having a mesh pattern.
다음으로 전기방사로 나노섬유를 방사하는 단계에 대하여 설명한다.Next, a step of spinning the nanofibers by electrospinning will be described.
제 1 패터닝 단계에 의해 패턴 형성된 금속기판 전면에 전기방사 공정으로 나노섬유를 방사한다. 전기방사 공정은 고분자 용액에 고전압을 가하여 짧은 시간에 다량의 나노섬유를 제작할 수 있는 기법이다. 전기방사 방법에는 전기방사장치 (electrospinning), 전기분무장치 (electrospraying), 용융전기방사장치 (metelectrospinning)가 포함될 수 있다. Nanofibers are spun on the entire surface of the metal substrate patterned by the first patterning step by an electrospinning process. The electrospinning process is a technique that can produce a large amount of nanofibers in a short time by applying a high voltage to a polymer solution. Electrospinning methods may include electrospinning, electrospraying, and metelectrospinning.
나노섬유를 방사하는 단계는 콜렉터에 나노섬유를 무작위(random) 형태로 방사하고, 상기 나노섬유를 상기 금속기판 전면에 이전(transfer)한 후, 베이크(bake)하여 진행함이 바람직하다.The step of spinning the nanofibers is preferably performed by spinning the nanofibers in a random form on the collector, transferring the nanofibers to the entire surface of the metal substrate, and then baking.
나노섬유 방사 형태는 무작위 패턴을 가지며, 원형, 타원형, 곡선, 직선 및 꺽어진 형 등의 다양한 형태의 조합이 될 수 있다. The nanofiber spinning form has a random pattern, and may be a combination of various forms such as circular, elliptical, curved, straight, and curved.
콜렉터는 토출된 용액으로부터 형성된 나노섬유가 붙는 부분으로, 방사된 나노섬유를 콜렉터를 이용해 패턴 형성된 금속 기판에 이전(transfer)시켜 마스크 패턴을 형성할 수 있다.The collector is a portion to which nanofibers formed from the discharged solution adhere, and the spun nanofibers may be transferred to a patterned metal substrate using a collector to form a mask pattern.
이전된 나노섬유 패턴과 금속 기판은 베이크(bake) 과정을 더 포함할 수 있다. 베이크 과정을 더 포함하여 금속 기판과 나노섬유 간 접착력을 증가시키고, 나노섬유의 지름을 증가시켜 마스크 패턴 형성의 효율을 높일 수 있다.The transferred nanofiber pattern and the metal substrate may further include a bake process. By further including a baking process, the adhesion between the metal substrate and the nanofibers may be increased, and the diameter of the nanofibers may be increased to increase the efficiency of forming the mask pattern.
나노섬유는 폴리메틸메타크릴레이트 (Polymethyl methacrylate : PMMA), 폴리아크릴로니트릴 (Polyacrilonitrile : PAN), 폴리비닐알콜 (Polyvinylalcohol : PVA), 폴리에틸렌 (Polyethylene), 폴리프로필렌 (Polypropylene), 폴리스틸렌 (Polystylene : PS), 폴리비닐아세테이트 (Polyvinylacetate) 및 폴리비닐리덴플로라이드 (Polyvinylidene fluoride) 중 어느 하나를 포함하거나 이들의 공중합체를 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트 (Polymethyl methacrylate : PMMA), 폴리아크릴로니트릴 (Polyacrilonitrile : PAN), 폴리비닐알콜 (Polyvinylalcohol : PVA), 폴리에틸렌 (Polyethylene) 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트 (Polymethyl methacrylate : PMMA)를 사용할 수 있다. 상기 나노섬유는 이하 제 2 패터닝 단계에서 식각 마스크 역할을 한다. Nanofibers are Polymethyl methacrylate (PMMA), Polyacrilonitrile (PAN), Polyvinylalcohol (PVA), Polyethylene, Polypropylene, Polystylene: PS ), polyvinyl acetate (Polyvinylacetate) and polyvinylidene fluoride (Polyvinylidene fluoride) may include any one or a copolymer thereof, preferably polymethyl methacrylate (Polymethyl methacrylate: PMMA), poly Any one of acrylonitrile (Polyacrilonitrile: PAN), polyvinylalcohol (PVA), and polyethylene may be used, and more preferably polymethyl methacrylate (PMMA) may be used. The nanofibers serve as an etching mask in the second patterning step below.
다음, 제 2 패터닝 단계에 대하여 설명한다.Next, the second patterning step will be described.
전기방사한 나노섬유를 식각 마스크로 사용하여 제 1 패터닝 단계에서 메쉬 패턴 형성 한 금속 기판을 식각한다. 나노섬유가 마스크 역할을 하므로 나노섬유가 마스킹 한 부분을 제외한 금속 기판이 식각되고, 나노섬유 마스크 패턴이 금속 기판에 형성된다. 이를 제 2 패터닝이라고 한다. The metal substrate having the mesh pattern formed in the first patterning step is etched using the electrospun nanofibers as an etching mask. Since the nanofibers act as a mask, the metal substrate is etched except for the part masked by the nanofibers, and a nanofiber mask pattern is formed on the metal substrate. This is called second patterning.
상기 패턴을 형성하는 식각공정은 가스 플라즈마 식각 공정, 반응성 이온 식각(reactive ion etching) 공정, 이온 빔 밀링(ion beam milling) 공정을 포함하는 건식 식각(dry etching) 공정, 또는 습식 식각(wet etching) 공정을 사용할 수 있으나, 이것으로 제한되는 것은 아니다.The etching process for forming the pattern may be a gas plasma etching process, a reactive ion etching process, a dry etching process including an ion beam milling process, or a wet etching process. Process can be used, but is not limited to this.
이후에 상기 식각 마스크로 사용한 나노섬유를 제거하는 단계 및 PDMS 기판에 전사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 나노섬유의 제거는 에탄올 및 물로 씻겨낼 수 있다. PDMS 기판에 전사하기 위해 희생층의 금속 필름을 제거하는 단계는 희생층 금속의 식각으로 희생층을 제거한 후 물에 담궈 더블 패터닝된 전도체를 PDMS 기판에 수집할 수 있다.Thereafter, the method may further include removing the nanofibers used as the etching mask and transferring the nanofibers to the PDMS substrate. Removal of nanofibers can be washed off with ethanol and water. In the step of removing the metal film of the sacrificial layer for transfer to the PDMS substrate, the sacrificial layer may be removed by etching the sacrificial layer metal and then immersed in water to collect the double-patterned conductor on the PDMS substrate.
결과적으로 한 층의 전도성 금속 기판에 제 1 패터닝에 의한 메쉬 패턴과 제 2 패터닝에 의한 나노섬유 마스크 패턴을 형성한다. 유연성을 가진 별도층 또는 기판의 축적 없이 전도체 자체에 신축성을 부여할 수 있다. 더블 패터닝 뿐만 아니라 패터닝 단계의 반복으로 멀티 패터닝을 고안할 수도 있다. As a result, a mesh pattern by first patterning and a nanofiber mask pattern by second patterning are formed on the conductive metal substrate of one layer. It is possible to give elasticity to the conductor itself without accumulating a separate layer or substrate having flexibility. As well as double patterning, multi-patterning can be devised by repeating the patterning step.
본 발명 제조방법은 제 1 패터닝과 제 2 패터닝의 결합에 특징이 있다. 나노섬유를 마스크로 한 패터닝을 이용하되 선단계로 패터닝된 기판을 사용함에 특징이 있다. 투명성을 높이기 위해 메쉬 패턴에 기반한 전도체를 제조하면서 전도체나 유연 기판의 적층대신 전도체 자체의 추가 패터닝으로 신축성까지 확보함이 핵심이다. 더블 패터닝 결과 외부 자극의 비편재화가 가능하여 저항을 낮게 유지하는 전도체를 제조할 수 있다.The manufacturing method of the present invention is characterized by combining the first patterning and the second patterning. It is characterized by using a nanofiber as a mask, but using a substrate patterned in a line step. In order to increase transparency, while manufacturing conductors based on mesh patterns, it is essential to secure elasticity by additional patterning of conductors themselves instead of stacking conductors or flexible substrates. As a result of double patterning, delocalization of external stimuli is possible, and a conductor that maintains low resistance can be manufactured.
또한 더블 패터닝 과정을 거치므로 식각 범위가 넓어 광 투과성이 높아진다. 한편 식각 범위가 넓음에도 10V 이하 구동전압 하 전류량을 일정 수준 유지하여 전도성 확보에도 어려움이 없다.In addition, since it undergoes a double patterning process, the etching range is wide and light transmittance is increased. Meanwhile, even though the etching range is wide, there is no difficulty in securing conductivity by maintaining a constant level of current under a driving voltage of 10V or less.
본 발명의 제조방법으로 일체형 전도체를 제조할 수 있으므로, 물리적 변형에 따른 저항의 변화가 상대적으로 낮아 유연/신축성이 우수한 전도체를 제조할 수 있다. Since the integrated conductor can be manufactured by the manufacturing method of the present invention, the change in resistance due to physical deformation is relatively low, so that the conductor having excellent flexibility/stretchability can be manufactured.
본 발명은 기존에 알려진 PR 리소그래피, 전기방사, 식각공정을 활용해 구현할 수 있다. 또한 접촉 저항을 줄이기 위한 후처리 공정을 요하지 않아 별도 장치의 설비 요구나 환경 구현에 따른 어려움이 적다.The present invention can be implemented by utilizing the known PR lithography, electrospinning, and etching processes. In addition, since it does not require a post-treatment process to reduce contact resistance, there are few difficulties in implementing the environment or requiring additional equipment.
나아가 노광 공정 후 방사 공정으로 패터닝 하는 조합, 노광 공정 후 노광 공정으로 패터닝 하는 조합, 방사 공정 후 방사 공정으로 패터닝 하는 조합, 방사 공정 후 노광 공정으로 패터닝 하는 조합이 사용될 수도 있으나, 이 조합으로 제한되는 것은 아니다.Furthermore, a combination of patterning by the spinning process after the exposure process, a combination of patterning by the exposure process after the exposure process, a combination of patterning by the spinning process after the spinning process, and a combination of patterning by the exposure process after the spinning process may be used, but is limited to this combination. It is not.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 노광 공정으로 메쉬 패턴을 가진 금속 기판을 형성하고 상기 금속기판 전면에 전기방사 공정으로 나노섬유를 방사한 후 상기 나노섬유를 식각 마스크로 상기 금속 기판을 식각하여 제조된 더블 패턴을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체를 제공한다.In another aspect of the present invention, a metal substrate having a mesh pattern is formed by an exposure process, and nanofibers are spun on the entire surface of the metal substrate by an electrospinning process, and then the metal substrate is etched using the nanofibers as an etching mask. It provides a nano-mesh-based integrated metal conductor using a double pattern.
전도체의 전도성 금속은 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 아연(Zn), 납(Pb), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 및 백금(Pt)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 바람직하게는 금, 구리, 니켈, 크롬 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있고, 더욱 바람직하게는 금(Au)으로 이루어질 수 있으나 이것으로 제한되는 것은 아니다.Conductive metals of the conductor are gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), chromium (Cr), titanium (Ti), zinc (Zn), lead (Pb), silver (Ag), It may include one or more metals selected from the group consisting of aluminum (Al), molybdenum (Mo), tungsten (W), and platinum (Pt). Preferably, it may be made of at least one of gold, copper, nickel, and chromium, more preferably gold (Au), but is not limited thereto.
메쉬 패턴은 평행(parallel) 또는 사선(diagonal) 방향으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 가로방향 선형패턴의 피치와 세로방향 선형패턴의 피치는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 메쉬 패턴의 선폭과 개구부는 각각 0.1 ~ 10mm, 0.1 ~ 10mm로 형성될 수 있고, 바람직하게는 선폭 1mm, 개구부 1mm로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The mesh pattern may be formed in a parallel or diagonal direction, but is not limited thereto. The pitch of the horizontal linear pattern and the pitch of the vertical linear pattern may be the same or different from each other. The mesh pattern may have a line width and an opening of 0.1 to 10 mm and 0.1 to 10 mm, respectively, and preferably, a line width of 1 mm and an opening of 1 mm, but are not limited thereto.
더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체는 30~45% 인장변형 하 0~50Ω 전기 저항도를 유지할 수 있고, 나아가 45~70% 인장변형 하 0~100Ω 전기 저항도를 유지할 수 있다.The nano-mesh-based integrated metal conductor using double patterning can maintain 0-50Ω electrical resistance under 30-45% tensile strain, and further maintain 0-100Ω electrical resistance under 45-70% tensile strain.
결과적으로 일체형 전도체가 구현되어 접촉저항이 줄어든다. 투명성을 확보하기 위해 활용된 기존의 나노 와이어 전도체 또는 나노섬유 전도체는 와이어 또는 섬유간 접촉점에서 저항이 발생하여 광전자 소자의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다. 반면 본 발명의 일체형 전도체는 적층과정 없이 제조되므로 와이어, 섬유 또는 네트워크 간 접촉점이 없어서 접촉점의 저항이 없고 광전자 소자의 성능저하가 거의 없다는 점에서 매우 우수하다.As a result, an integrated conductor is implemented to reduce contact resistance. Conventional nanowire conductors or nanofiber conductors used to secure transparency have a problem of deteriorating the performance of optoelectronic devices by generating resistance at contact points between wires or fibers. On the other hand, since the integrated conductor of the present invention is manufactured without a lamination process, it is very excellent in that there is no contact point between wires, fibers or networks, so there is no resistance of the contact point, and there is little performance degradation of the optoelectronic device.
본 발명의 전도체는 일체형이라는 것을 특징으로 한다. 일체형 전도체이므로 물리적 변형에 따른 저항의 변화가 상대적으로 낮아 유연/신축성이 우수하다. 또한 더블 패터닝으로 제조 시 외부 자극의 비편재화가 가능하여 저항을 낮게 유지할 수 있다. 외부 자극이 한 곳으로 몰리지 않아 인장변형 또는 굽힘변형 1000 사이클 후에도 안정된 저항을 유지할 수 있다.The conductor of the present invention is characterized in that it is integral. Since it is an integrated conductor, the change in resistance due to physical deformation is relatively low, so it has excellent flexibility/stretchability. In addition, when manufactured by double patterning, the external stimulus can be delocalized and the resistance can be kept low. Since external magnetic poles are not concentrated in one place, stable resistance can be maintained even after 1000 cycles of tensile or bending deformation.
더블 패터닝 과정을 거치므로 식각 범위가 넓어 광 투과성이 높아진다. 한편 식각 범위가 넓음에도 10V 이하 구동전압 하 전류량을 일정 수준 유지하여 전도성 확보에도 어려움이 없다.Since it undergoes a double patterning process, the etching range is wide and light transmittance is increased. Meanwhile, even though the etching range is wide, there is no difficulty in securing conductivity by maintaining a constant level of current under a driving voltage of 10V or less.
더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체는 기존에 보고된 소재 및 관련 소자와 비교하였을 때 우수한 광 투과성과 기계적 신축성을 보장하므로 본 발명으로 구현된 전도체는 웨어러블 디바이스, 유연 디스플레이, 유연 센서 등에 적용할 수 있다.The integrated metal conductor based on nano-mesh using double patterning guarantees excellent light transmittance and mechanical elasticity compared to previously reported materials and related devices, so the conductor embodied in the present invention is applied to wearable devices, flexible displays, and flexible sensors. can do.
이하 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by the following examples. However, the following examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the examples. It is provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase.
<실시예 ><Example>
실시예 1Example 1
더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금 전도체(double Au network) 제조Fabrication of nano-mesh-based double Au network using double patterning
(1) 제 1 패터닝 단계(1) first patterning step
실리콘(Si) 웨이퍼(wafer) 상에 열 증착기 및 스퍼터를 이용한 열 증발공법(thermal evaporation)으로 Au(금)/Cr(크롬) 필름을 준비하였다. 1.0 × 10-6 Torr의 진공 조건에서, 금/크롬 필름을 실리콘 웨이퍼 상에 증착하였다.(금과 크롬의 증착 속도는 각각 4.4와 0.4A/s) 실리콘 웨이퍼에 금속 증착한 후, 3500rpm에서 35초 동안 금 필름에 포토레지스트를 스핀코팅하여 메쉬 패턴화된 금 필름(선폭 : 1mm, 개구 크기 : 1mm)을 제조하였다. 증착된 PR 필름을 베이킹하여 90℃에서 1분 동안 용매를 제거하였다(soft bake). 15초 동안 자외선(UV)을 조사한 후 PR 필름을 120℃에서 120초 동안 베이킹하였다(hard bake). 그리고 UV에 90초 동안 노출시켰다. 이후, 금 필름을 희석된 금 식각액(식각액 대 탈 이온수의 부피비 = 1 : 1)을 사용하여 2분간 습식 식각(wet etching)하고, 아세톤을 사용하여 PR을 용해시켜 메쉬 패턴 금 필름을 얻었다. An Au (gold)/Cr (chrome) film was prepared on a silicon (Si) wafer by thermal evaporation using a thermal evaporator and sputtering. Under vacuum conditions of 1.0 × 10 -6 Torr, a gold/chromium film was deposited on a silicon wafer (deposition rates of gold and chromium were 4.4 and 0.4 A/s, respectively). After metal deposition on the silicon wafer, 35 at 3500 rpm. A photoresist was spin-coated on the gold film for seconds to prepare a mesh patterned gold film (line width: 1 mm, opening size: 1 mm). The deposited PR film was baked to remove the solvent at 90° C. for 1 minute (soft bake). After irradiation with ultraviolet rays (UV) for 15 seconds, the PR film was baked at 120° C. for 120 seconds (hard bake). And exposed to UV for 90 seconds. Thereafter, the gold film was wet etched for 2 minutes using a diluted gold etching solution (volume ratio of etchant to deionized water = 1: 1), and PR was dissolved using acetone to obtain a mesh pattern gold film.
(2) 나노섬유 방사 단계(2) Nanofiber spinning step
DMF 용액에 PMMA 폴리머 파우더(MW = 960,000)를 첨가한 후 50℃에서 2시간 동안 교반하여 폴리머가 완전히 용해된 PMMA 용액 (10 wt%)을 제조하였다. 이 용액을 내경 1.8mm의 스테인리스강 바늘이 부착된 10ml 주사기에 옮겼다. 고전압 공급장치(Tek Kam Measurement, KOREA)를 사용하여 15kV의 전압을 용액에 가하여 PMMA 나노섬유를 바늘에서 토출하였다. PMMA 용액을 주사기 펌프(KDS 200, KD Scientific inc, USA)를 이용해 일정한 속도(2mL/h)로 공급하였고 니들-콜렉터 거리는 15cm로 설정하였다. 5cm 직경의 구리(Cu) 고리 콜렉터에 장착된 PMMA 나노섬유는 무작위 패턴을 형성하였다.PMMA polymer powder (MW = 960,000) was added to the DMF solution and stirred at 50° C. for 2 hours to prepare a PMMA solution (10 wt%) in which the polymer was completely dissolved. This solution was transferred to a 10 ml syringe with an inner diameter of 1.8 mm stainless steel needle. PMMA nanofibers were discharged from the needle by applying a voltage of 15 kV to the solution using a high voltage supply device (Tek Kam Measurement, KOREA). The PMMA solution was supplied at a constant rate (2 mL/h) using a syringe pump (
(3) 제 2 패터닝 단계(3) second patterning step
구리 고리 콜렉터에 장착된 PMMA 나노섬유를 핫 플레이트 위에 있는 금 메쉬 패턴 필름(기판)에 올린 후 200℃에서 4시간 동안 베이킹하였다. 이 샘플을 금 식각액에 2분 동안 담근 후, 나머지 PMMA 나노섬유를 아세톤으로 용해시켰다.The PMMA nanofibers mounted on the copper ring collector were placed on a gold mesh pattern film (substrate) on a hot plate and then baked at 200° C. for 4 hours. After immersing this sample in gold etching solution for 2 minutes, the remaining PMMA nanofibers were dissolved in acetone.
(4) 전사 단계(4) Warrior stage
샘플을 에탄올 및 물로 헹구고, 제조된 금 네트워크를 PDMS 기판으로 옮기기 위해 크롬 식각액(증류수 100ml 중 ammonium cerium nitrate 16.5g과 질산 6ml)으로 금 필름과 실리콘 웨이퍼 사이의 크롬 필름을 제거하였다. 마지막으로 샘플을 물에 담궈 실리콘 웨이퍼와 분리된 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금 전도체(double Au network ; 더블 패터닝 일체형 금 전도체)를 얻었다.The sample was rinsed with ethanol and water, and the chromium film between the gold film and the silicon wafer was removed with a chromium etchant (16.5 g of ammonium cerium nitrate and 6 ml of nitric acid in 100 ml of distilled water) to transfer the prepared gold network to the PDMS substrate. Finally, the sample was immersed in water to obtain a nano-mesh-based monolithic gold conductor (double Au network) using double patterning separated from a silicon wafer.
비교예 1Comparative Example 1
단일 패터닝 금 전도체(Au network) 제조Fabrication of single patterned gold conductor (Au network)
실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 제 1 단계에서 메쉬 패턴을 형성하는 과정 없이 열 증착기를 이용하여 실리콘 웨이퍼 표면에 금 필름(두께 200 nm)을 증착하였다. 증착된 금 필름 표면에 PMMA(10 wt%, MW = 960,000) 나노섬유를 방사한 후, 나노섬유가 금 필름에 잘 부착되도록 200℃에서 4시간 동안 베이킹을 하였다. 이 후, 금 식각액을 사용하여 나노섬유가 부착되지 않은 영역을 녹이고, 아세톤으로 PMMA 나노섬유를 제거하여 단일 패터닝 금 전도체(Au network)를 얻었다.It was prepared in the same manner as in Example 1, but a gold film (
비교예 2Comparative Example 2
금이 코팅된 나노섬유 전도체(Au@PVP nanofiber network) 제조Manufacture of gold-coated nanofiber conductor (Au@PVP nanofiber network)
전기방사 공법으로 직경 330 nm를 가진 PVP(폴리비닐 피롤리돈, 13 wt%) 나노섬유를 내경이 5cm인 구리 콜렉터에 방사하여 거미줄 형상의 나노섬유를 제작하였다. 구리 콜렉터에 형성된 나노섬유는 스퍼터링(sputtering) 공법으로 6분간, 두께 55nm로 금 증착되어 코어쉘 구조의 나노섬유 전도체(Au@PVP nanofiber network)를 얻었다.By electrospinning, PVP (polyvinyl pyrrolidone, 13 wt%) nanofibers having a diameter of 330 nm were spun onto a copper collector having an inner diameter of 5 cm to prepare a spider web-shaped nanofiber. The nanofibers formed on the copper collector were gold-deposited to a thickness of 55 nm for 6 minutes by a sputtering method to obtain a core-shell nanofiber conductor (Au@PVP nanofiber network).
<평가 및 결과><Evaluation and results>
(1) 신축성(strechability)(1) stretchability
전도체의 신축성을 평가하기 위해 인장변형률 증가에 따른 전기저항도의 변화를 측정하였다. 인장변형률이 증가함에도 낮은 전기저항도를 유지함은 외부 자극에 의한 물리적 형태 변화에도 전도체로써 역할을 충분히 수행할 수 있음을 의미하므로 본 발명의 실시예 1과 비교예 1 및 2로 구현된 전도체의 상대적 신축성을 확인할 수 있었다.In order to evaluate the elasticity of the conductor, the change in electrical resistance according to the increase in tensile strain was measured. Maintaining a low electrical resistance even with an increase in tensile strain means that it can sufficiently play a role as a conductor even with a change in physical shape caused by an external stimulus.Therefore, the relative of the conductors implemented in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention Elasticity could be confirmed.
도 2a는 본 발명의 일 실시예 및 비교예로 구현된 각 전도체의 인장 변형에 따른 저항값 변화를 나타낸 그래프이다. 일 실시예와 비교예로 구현된 전도체의 인장 변형률(최대 70%)에 따른 전기저항을 측정하였다. 도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예 1로 구현된 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금 전도체(평행 방향(ii) 메쉬 패턴, 사선방향(iii) 메쉬 패턴 기반)는 인장변형 45%까지 50Ω 이하의 저항도를 유지할 수 있음을 확인하였다. 특히, 사선 방향을 갖는 메쉬 패턴 기반 금 전도체는 인장변형 70%에도 100Ω 이하의 저항도를 유지할 수 있음을 확인하였다.2A is a graph showing a change in resistance value according to tensile deformation of each conductor implemented in an embodiment and a comparative example of the present invention. The electrical resistance according to the tensile strain (up to 70%) of the conductors implemented in Example and Comparative Example was measured. Referring to FIG. 2A, a nano-mesh-based integrated gold conductor (parallel direction (ii) mesh pattern, oblique direction (iii) mesh pattern-based) using double patterning implemented in Example 1 of the present invention is up to 45% of tensile strain. It was confirmed that the resistance of 50Ω or less can be maintained. In particular, it was confirmed that the mesh pattern-based gold conductor having a diagonal direction can maintain a resistance of 100 Ω or less even at 70% tensile strain.
도 2a를 참조하면, 0~30% 인장변형 조건에서 비교예 1로 구현된 단일 패터닝 금 전도체(i)와 실시예 1로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체(ii, iii)의 전기저항도는 20Ω 이하로 유지되나, 인장변형률 30%를 기준으로 (i)의 전기저항도는 급격하게 증가하였다. 나아가 평행 방향 메쉬 기반 더블 패터닝 일체형 전도체(ii)는 인장변형률 45%를 기준으로 전기저항도가 급격하게 증가하는 반면 사선 방향 메쉬 기반 더블 패터닝 일체형 전도체(iii)는 인장변형률 70%까지 100Ω 이하 전기 저항도를 유지하고 있음을 확인할 수 있다. 또한 비교예 2로 구현된 금이 코팅된 나노섬유 전도체(iv)는 나노섬유 사이의 많은 접촉점 때문에 나노 메쉬 기반 일체형 금 전도체의 초기 저항보다 높게 나타났으며, 인장변형이 커질수록 전기저항도도 증가함을 확인하였다.Referring to FIG. 2A, the electrical resistivity of the single patterned gold conductor (i) implemented in Comparative Example 1 and the double-patterned integrated conductors (ii, iii) implemented in Example 1 under 0 to 30% tensile strain conditions is 20 Ω or less. However, the electrical resistivity of (i) increased sharply based on the tensile strain of 30%. Furthermore, the parallel mesh-based double patterning integrated conductor (ii) has a sharp increase in electrical resistance based on the tensile strain of 45%, whereas the diagonal mesh-based double patterning integrated conductor (iii) has an electrical resistance of 100Ω or less up to 70% of the tensile strain. It can be seen that the degree is maintained. In addition, the gold-coated nanofiber conductor (iv) implemented in Comparative Example 2 was higher than the initial resistance of the nano-mesh-based integrated gold conductor because of the many contact points between the nanofibers, and the electrical resistance also increased as the tensile strain increased. Confirmed that.
한편, 도 2b는 본 발명의 일 실시예 및 비교예로 구현된 각 전도체의 패턴의 유무 및 형태에 따른 구조도와 변형 정도에 따른 응력 분포를 도시화한 이미지이다. (a)는 패터닝 단계를 거치지 않은 금 필름, (b)는 비교예 1로 구현된 단일 패터닝 금 전도체, (c)는 실시예 1로 구현된 평행 방향 더블 패터닝 일체형 전도체, (d)는 실시예 1로 구현된 사선 방향 더블 패터닝 일체형 전도체이다. 인장변형이 가해진 조건에서, 패터닝 단계를 거친 (b), (c), (d)는 패터닝 단계를 거치지 않은 (a)에 비해 표면 응력이 비편재 분포하여 상대적으로 더 많이 신장될 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 실시예 1로 구현된 (c), (d)의 경우 (b)보다 더 많이 신장될 수 있음을 확인하였다. 이러한 메쉬 패턴에 기반한 일체형 전도체는 패턴의 형성을 통해 표면응력의 비편재 효과를 높여 신축성을 늘릴 뿐만 아니라 인장 변형 조건에서도 저항도를 낮은 수준으로 유지할 수 있음을 예상할 수 있었다.Meanwhile, FIG. 2B is an image showing a structure and a stress distribution according to a degree of deformation according to the presence or absence and shape of a pattern of each conductor implemented as an embodiment and a comparative example of the present invention. (a) is a gold film without a patterning step, (b) is a single patterned gold conductor implemented in Comparative Example 1, (c) is a parallel direction double patterned integrated conductor implemented in Example 1, and (d) is an Example. It is an integral conductor with diagonal double patterning implemented as 1. Under the condition to which the tensile strain was applied, it was confirmed that (b), (c), and (d) that were subjected to the patterning step can be relatively more elongated due to the non-localized distribution of the surface stress compared to (a) without the patterning step. Could In addition, in the case of (c) and (d) implemented in Example 1, it was confirmed that it can be elongated more than (b). The integrated conductor based on such a mesh pattern could be expected to increase the elasticity by increasing the non-localized effect of the surface stress through the formation of the pattern, as well as to maintain the resistance at a low level even under tensile deformation conditions.
본 발명의 실시예 1로 구현된 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금 전도체(평행 방향(ii) 메쉬 패턴, 사선방향(iii) 메쉬 패턴 기반)가 인장변형 45%까지 50Ω이하의 낮은 저항도를 유지하고, 특히 사선 방향을 갖는 메쉬 패턴 기반의 금 일체형 전도체는 인장변형 70%에도 100Ω이하의 낮은 저항도를 유지함을 볼 때 외부 물리적 자극에도 전도체로써 역할을 충분히 수행할 수 있음을 확인할 수 있다. Nano-mesh-based integrated gold conductor (parallel direction (ii) mesh pattern, oblique direction (iii) mesh pattern-based) implemented in Example 1 of the present invention has a low resistance of 50 Ω or less up to 45% of tensile strain In particular, it can be seen that the gold-integrated conductor based on a mesh pattern having an oblique direction maintains a low resistance of 100Ω or less even at 70% of tensile deformation, and it can be confirmed that it can sufficiently perform a role as a conductor even to external physical stimuli. .
따라서 본 발명에 따르면 기존의 단일 패터닝 금속 전도체 또는 나노섬유 전도체보다 신축성 면에서 현저한 효과가 있다고 할 것이다. 즉, 더블 패터닝을 이용한 일체형 금속 나노 메쉬로의 변형을 통해 금속 전도체의 전기 저항도를 낮추면서 신축성 향상에 기여할 수 있음을 확인하였다.Therefore, according to the present invention, it will be said that there is a remarkable effect in terms of elasticity than the conventional single patterning metal conductor or nanofiber conductor. That is, it was confirmed that the transformation into an integral metal nanomesh using double patterning can contribute to the improvement of elasticity while lowering the electrical resistance of the metal conductor.
(2) 광 투과도(optical transparency)(2) optical transparency
전도체의 밀도(density, 단위 면적당 차지하는 나노섬유의 수)가 낮을수록 광 투과율은 증가하지만 이에 따라 면저항도 함께 커지게 된다. 따라서 광 투과율를 높이면서도 면저항을 낮게 유지할 수 있는 전도체를 제조하는 방법의 필요성이 크다고 볼 수 있다.As the density of the conductor decreases (the number of nanofibers occupied per unit area), the light transmittance increases, but the sheet resistance increases accordingly. Therefore, it can be seen that there is a great need for a method of manufacturing a conductor capable of maintaining low sheet resistance while increasing light transmittance.
광 투과율(T)과 면저항(Rs) 사이의 관계가 나타난 퍼콜레이션(percolation) 이론에 의한 수학식 1을 이용하여 다른 투명전극과 그 성능을 정량적으로 분석할 수 있다.Another transparent electrode and its performance can be quantitatively analyzed using Equation 1 based on the percolation theory in which the relationship between the light transmittance (T) and the sheet resistance (Rs) is shown.
상기 식에서 Π는 percolative figure of merit, n은 percolation exponent, ZO는 free space 임피던스를 의미한다. Π는 나노섬유의 전기전도도 및 두께 조건이 포함된 값으로 나노섬유 전도체의 최소 두께에서 흐르는 전기전도도를 의미한다고 볼 수 있다. n은 나노섬유가 z축 방향으로 겹쳐져 있는 수에 비례한다고 볼 수 있다. ZO를 377Ω로 고정하고, 실제 측정한 투명도(T) 및 면저항(RS)을 수학식 1을 대입하여 Π와 n을 구할 수 있다.In the above equation, Π is a percolative figure of merit, n is a percolation exponent, and Z O is a free space impedance. Π is a value that includes the electrical conductivity and thickness conditions of the nanofibers, and can be considered to mean the electrical conductivity flowing at the minimum thickness of the nanofiber conductor. It can be seen that n is proportional to the number of overlapping nanofibers in the z-axis direction. Z O is fixed to 377Ω, and Π and n can be obtained by substituting Equation 1 for the actually measured transparency (T) and sheet resistance (R S) .
일반적으로 Π의 값이 높을수록, n의 값이 낮을수록 투명 전극으로써의 성능이 우수하다고 알려져 있어 본 발명의 실시예 1로 구현된 전도체의 T와 Rs를 측정하고, 그 측정값을 상기 식에 넣어 얻어진 Π, n의 값을 다른 투명 전극과의 Π, n의 값과 비교할 수 있다. 본 발명의 실시예 2로 구현된 전도체는 Π값이 115, n값이 0.9로 나타났다. 반면 본 발명의 비교예 2로 구현된 나노섬유 전도체는 Π값이 26, n값이 1.4로 나타났다. 즉, 본 발명의 전도체의 경우 종래 투명 전극으로 사용되는 ITO의 Π, n와 비슷하고, 금속 나노와이어의 Π값보다 높고 n값보다 낮은 값을 가질 수 있음을 확인할 수 있었다.In general, as the value of Π is higher and the value of n is lower, it is known that the performance as a transparent electrode is excellent.Thus, T and R s of the conductor implemented in Example 1 of the present invention are measured, and the measured value is calculated from the above equation. The values of Π and n obtained by putting in can be compared with the values of Π and n with other transparent electrodes. The conductor implemented in Example 2 of the present invention had a Π value of 115 and an n value of 0.9. On the other hand, the nanofiber conductor implemented in Comparative Example 2 of the present invention had a Π value of 26 and an n value of 1.4. That is, in the case of the conductor of the present invention, it was confirmed that it is similar to Π and n of ITO used as a conventional transparent electrode, and may have a value higher than the Π value of the metal nanowire and lower than the n value.
도 3은 본 발명의 실시예 1로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 면저항에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예 1로 구현된 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 일체형 금 전도체는 90%의 광 투과율을 가질 때 면 저항이 8.2 Ω/sq로 낮게 나타남을 확인할 수 있다.3 is a graph showing the transmittance according to the sheet resistance of the double patterned integrated conductor implemented in Example 1 of the present invention. Referring to FIG. 3, it can be seen that when the nano-mesh-based integrated gold conductor using double patterning implemented in Example 1 of the present invention has a light transmittance of 90%, the sheet resistance is as low as 8.2 Ω/sq.
따라서 본 발명의 실시예 1로 구현된 일체형 전도체의 광 투과율은 기존의 ITO의 광 투과율에 필적할 만하고, 금속 나노 와이어 기반의 다른 투명 전극보다 우수함을 확인할 수 있다. 20nm 이상의 금 필름의 광 투과율은 40 %(550nm 파장 기준) 이하인 것으로 보고되고 있다. 2nm 이하의 Au 나노 와이어는 좁은 폭과 낮은 밀도로 인해 높은 광 투과율를 가짐이 예상되나, 메쉬 기반 일체형 전도체의 면저항 대비 높은 광 투과율은 주목할 만하다.Therefore, it can be seen that the light transmittance of the integrated conductor implemented in Example 1 of the present invention is comparable to that of the conventional ITO, and is superior to other transparent electrodes based on metal nanowires. It is reported that the light transmittance of a gold film of 20 nm or more is 40% (based on a 550 nm wavelength) or less. Au nanowires of 2 nm or less are expected to have high light transmittance due to their narrow width and low density, but the high light transmittance compared to the sheet resistance of the mesh-based integrated conductor is noteworthy.
나아가 400 ~ 1000nm의 파장범위에서 더블 패터닝 일체형 전도체의 광 투과율은 전기방사 시간과 리소그래피 공정에 의해 제어되는 밀도 및 메쉬 크기에 따라 변형이 가능할 것으로 보인다. 즉, 동일한 메쉬 크기의 경우 패턴이 드물수록 면저항 및 광 투과율이 높아지므로 이를 이용하여 롤투롤 공정에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.Furthermore, the light transmittance of the double-patterned integrated conductor in the wavelength range of 400 to 1000 nm is likely to be modified according to the electrospinning time and the density and mesh size controlled by the lithography process. That is, in the case of the same mesh size, the sparse the pattern, the higher the sheet resistance and the light transmittance, so it is expected that it can be utilized in the roll-to-roll process.
(3) 전도성(conductivity)(3) Conductivity
전도체의 전도성을 평가하기 위해 인장변형률 증가에 따른 I-V 커브를 측정하였다. 인장변형률이 증가함에도 낮은 구동전압 하 일정 수준의 전류량을 유지함은 물리적 형태 변화에도 지속적인 전류 제공이 가능함을 의미하므로 본 발명의 실시예 1와 비교예 2로 구현된 전도체의 상대적 전도성을 확인할 수 있었다.In order to evaluate the conductivity of the conductor, the I-V curve according to the increase in tensile strain was measured. Maintaining a certain level of current under a low driving voltage even with an increase in tensile strain means that continuous current can be provided even with a change in physical shape, so the relative conductivity of the conductors implemented in Example 1 and Comparative Example 2 of the present invention could be confirmed.
도 4는 본 발명 일 실시예 및 비교예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체와 금이 코팅된 나노섬유 전도체의 인장 변형률에 따른 I-V 커브를 나타낸 그래프이다. 실시예 1로 구현된 일체형 전도체의 결과는 왼쪽 그래프에, 비교예 2로 구현된 나노섬유 전도체의 결과는 오른쪽에 도시되었다. 실시예 1에 따라 구현된 일체형 전도체는 10% 인장변형이 있는 경우 0.2A 수준의 전류량이 측정(0.5V 기준)됨을 확인하였다. 반면 비교예 2의 나노섬유 전도체는 인장 스트레칭이 없는 조건에서 0.01A 수준의 전류량이 측정(0.5V 기준)됨을 확인하였다. FIG. 4 is a graph showing an I-V curve according to tensile strain of a double patterning integrated conductor and a gold-coated nanofiber conductor implemented in an embodiment and a comparative example of the present invention. The results of the integrated conductor implemented in Example 1 are shown on the left graph, and the results of the nanofiber conductor implemented in Comparative Example 2 are shown on the right. It was confirmed that the integrated conductor implemented according to Example 1 had a current amount of 0.2A measured (based on 0.5V) when there was 10% tensile strain. On the other hand, it was confirmed that the amount of current of the nanofiber conductor of Comparative Example 2 was measured (based on 0.5V) at the level of 0.01A in the condition without tensile stretching.
두 경우 모두 인장 변형률의 증가에 따라 전류량이 감소하지만, 인장 변형이 가해진 실시예 1의 일체형 금 전도체의 전류량이 인장 변형이 없는 비교예 2의 나노섬유 전도체보다 높게 나타남을 확인할 수 있었다.In both cases, the amount of current decreased as the tensile strain increased, but it was confirmed that the current amount of the integrated gold conductor of Example 1 to which tensile strain was applied was higher than that of the nanofiber conductor of Comparative Example 2 without tensile strain.
따라서 본 발명의 더블 패터닝을 이용한 일체형 전도체는 낮은 구동 전압에서도 전류량을 확보하여 기존의 나노섬유 전도체에 비해 높은 전도성 가짐을 확인할 수 있고, 외부 변형이 있는 상황에서도 전력공급이 가능하여 신축성 있는 저전력 전자 장치에 적합하다고 볼 수 있다.Therefore, the integrated conductor using the double patterning of the present invention secures the amount of current even at a low driving voltage, so that it can be confirmed that it has higher conductivity than the conventional nanofiber conductor, and it is possible to supply power even in a situation where there is external deformation, so that the flexible low-power electronic device It can be seen as suitable for
(4) 내구성(durability)(4) Durability
전도체의 내구성을 평가하기 위해 인장변형 사이클에 따른 전기저항도 변화와 곡률반경을 달리한 굽힘변형 사이클에 따른 전기저항도 변화를 측정하였다. 변형 사이클이 증가함에도 전기저항도가 일정수준 이하로 유지됨은 전도체의 수명과 웨어러블(wearable) 기기 등에 적용가부를 판단할 기준이 될 수 있다.To evaluate the durability of the conductor, the change in electrical resistance according to the tensile strain cycle and the change in electrical resistance according to the bending strain cycle with different radius of curvature were measured. The fact that the electrical resistance is maintained below a certain level despite an increase in the deformation cycle may be a criterion for determining the life of the conductor and whether it is applied to a wearable device.
도 5a는 본 발명에 따른 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 인장변형 사이클에 따른 상대 저항도 변화값을 나타낸 그래프, 도 5b는 본 발명에 따른 실시예 1로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 인장변형률과 인장변형 사이클에 따른 전기 저항도 값을 나타낸 그래프이다. 도 5a를 참고하면, 20%, 30% 및 40% 인장 변형률에 대해 상대 저항 변화의 피크는 1000주기 후에 각각 99%, 235% 및 450%까지 증가한다. 그러나 도 5b를 참고하면, 사이클이 반복되어도 전기 저항도가 30Ω 미만으로 유지됨을 확인할 수 있다.5A is a graph showing a change in relative resistance according to a tensile deformation cycle of a double patterned integrated conductor implemented as an embodiment according to the present invention, and FIG. 5B is a graph showing a double patterning integrated conductor implemented in Example 1 according to the present invention. It is a graph showing the electrical resistance values according to the tensile strain and the tensile strain cycle. Referring to FIG. 5A, the peaks of the relative resistance change for 20%, 30% and 40% tensile strain increase to 99%, 235% and 450%, respectively, after 1000 cycles. However, referring to FIG. 5B, it can be seen that even if the cycle is repeated, the electrical resistance is maintained below 30 Ω.
도 5c는 본 발명 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 곡률반경에 따른 굽힘변형 시 상대 저항도 변화값을 나타낸 그래프이고, 도 5d는 본 발명 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 굽힘변형 사이클에 따른 상대 저항도 변화값을 나타낸 그래프이다. 5C is a graph showing a change in relative resistance during bending deformation according to a radius of curvature of a double patterning integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention, and FIG. 5D is a bending of a double patterning integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention. It is a graph showing the change value of the relative resistance according to the deformation cycle.
도 5c를 참고하면, 더블 패터닝을 이용한 일체형 전도체의 오목 및 볼록 굽힘에 대한 저항의 상대적 변화는 곡률반경(rc)이 22.5mm에서 1.5mm로 감소함에도 안정적임을 확인하였다. 도 5d를 참고하면, 1000회 굽힘 사이클 후 상대 저항의 피크는 점차적으로 증가하나, 상대 저항도는 오목변형의 경우 0.2로, 볼록변형의 경우 0.5로 나타나 안정적인 저항의 유지가 가능함를 확인하였다.Referring to FIG. 5C, it was confirmed that the relative change in resistance to concave and convex bending of the integrated conductor using double patterning is stable even when the radius of curvature (rc) decreases from 22.5 mm to 1.5 mm. Referring to FIG. 5D, after 1000 bending cycles, the peak of the relative resistance gradually increases, but the relative resistance is 0.2 in the case of concave deformation and 0.5 in the case of convex deformation, confirming that stable resistance can be maintained.
기존의 은(Ag) 나노와이어 기반 전도체는 인장변형 사이클 수에 따른 전기 저항이 더블 패터닝 일체형 전도체의 전기 저항보다 2~3배 높게 나타나는 것으로 보고되고 있다. 인장변형 사이클이 늘어나도 기존의 은 나노와이어보다 전기 저항이 낮게 나타나는 것은 내구성 측면에서 우수하다는 것을 의미한다. Conventional silver (Ag) nanowire-based conductors are reported to have an
한편 금(Au) 나노와이어는 40% 인장변형의 첫 사이클 후 구조가 부분적으로 무너지는 것으로 알려져있다. 반면에 본 발명의 전도체는 구조의 파괴가 나타나지 않고 다회의 인장변형의 사이클을 견딜 수 있으므로 기존의 금 나노와이어와 비교하여 우수한 내구성을 가진다고 볼 수 있다. Meanwhile, it is known that the structure of gold (Au) nanowires partially collapses after the first cycle of 40% tensile deformation. On the other hand, the conductor of the present invention can be seen to have excellent durability compared to conventional gold nanowires since it can withstand multiple cycles of tensile deformation without structural destruction.
상기 실험결과를 종합하여 볼 때, 본 발명 실시예 1로 구현된 일체형 전도체는 다른 금속 플렉서블(flexible) 전도체보다 내구성 측면에서 우수함을 확인할 수 있다. 인장변형 뿐만 아니라 굽힘변형에서도 지속적으로 안정적인 전도성을 유지할 수 있므로 웨어러블 기기 및 기타 플렉서블 기기로의 활용에 적합할 것이다.When the above experimental results are summarized, it can be confirmed that the integrated conductor implemented in Example 1 of the present invention is superior to other metal flexible conductors in terms of durability. It is suitable for use as wearable devices and other flexible devices because it can maintain stable conductivity not only in tensile deformation but also in bending deformation.
(5) 표면조도(surface roughness)(5) surface roughness
표면거칠기라 불리는 표면 조도는 대상물 표면의 작은 요철(凹凸)의 정도를 의미한다. AFM은 캔틸레버를 이용하여 원자간에 작용하는 척력과 인력의 작용(van der waals force)에 의해 다양한 반도체 소재 및 박막의 표면분석에 활용된다. 표면의 마찰력과 같은 물리적 표면 특성 뿐만 아니라 bias를 인가하여 전기적인 표면 특성을 분석할 수 있다. Surface roughness, called surface roughness, refers to the degree of small irregularities on the surface of an object. AFM is used for surface analysis of various semiconductor materials and thin films by the repulsive force and van der waals force acting between atoms using a cantilever. It is possible to analyze electrical surface characteristics by applying a bias as well as physical surface characteristics such as frictional force of the surface.
도 6은 본 발명 일 실시예로 구현된 더블 패터닝 일체형 전도체의 AFM 측정 표면조도 이미지이다. 도 6을 참고하면, 본 발명의 메쉬 패턴 기반 일체형 전도체의 표면 거칠기가 약 72nm로 측정되었다. 6 is an AFM measurement surface roughness image of a double patterning integrated conductor implemented in an embodiment of the present invention. 6, the surface roughness of the integrated conductor based on the mesh pattern of the present invention was measured to be about 72 nm.
많은 광전자 어플리케이션에서, 표면조도는 일부 유형의 광전자 제조과정과 호환되지 않아 전극의 안정성과 호환성을 향상시키기 위해서 표면 조도를 낮출 필요가 있다. 일반적으로 유기 발광 다이오드 분야에서 1~2nm의 표면 조도가 필요하다는 점을 감안하면, 금속 필름의 두께를 제어하고 패터닝에 의해 형성된 빈 공간에 추가 전도성 고분자를 증착함으로써 표면 거칠기를 더욱 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.In many optoelectronic applications, surface roughness is not compatible with some types of optoelectronic manufacturing processes, so it is necessary to lower the surface roughness to improve electrode stability and compatibility. Considering that the surface roughness of 1 to 2 nm is generally required in the field of organic light emitting diodes, it is expected that the surface roughness can be further reduced by controlling the thickness of the metal film and depositing an additional conductive polymer in the empty space formed by patterning. It is expected.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 통상의 기술자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경하여 이해할 수도 있을 것이다.As described above, although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. And it may be understood by changing.
Claims (8)
상기 금속 기판 전면에 전기방사 공정으로 나노섬유를 무작위 패턴으로 방사하는 단계; 및
상기 나노섬유를 식각 마스크로 하여 상기 금속 기판을 식각하여 무작위 패턴을 형성하는 제 2 패터닝 단계; 를 포함하는, 더블 패터닝을 이용한 나노 메쉬 기반의 신축성을 가지는 일체형 금속 전도체 제조방법.A first patterning step of forming a metal substrate having a mesh pattern through an exposure process;
Spinning nanofibers in a random pattern on the entire surface of the metal substrate by an electrospinning process; And
A second patterning step of forming a random pattern by etching the metal substrate using the nanofibers as an etching mask; Including, a method for manufacturing an integrated metal conductor having elasticity based on a nano-mesh using double patterning.
웨이퍼에 금속을 증착하고 메쉬 패턴 감광층을 형성한 후 노광 및 현상하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는, 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체 제조방법.The method of claim 1, wherein the first patterning step
A method for manufacturing a nano-mesh-based integrated metal conductor, comprising depositing a metal on a wafer and forming a mesh pattern photosensitive layer, then exposing and developing, and patterning.
콜렉터에 나노섬유를 무작위(random) 형태로 방사하고, 상기 나노섬유를 상기 금속기판 전면에 이전(transfer)한 후, 베이크(bake)하는 것을 특징으로 하는, 나노 메쉬 기반의 일체형 금속 전도체 제조방법.The method of claim 1, wherein the spinning of the nanofibers
A method for manufacturing an integrated metal conductor based on a nanomesh, characterized in that after spinning nanofibers in a random form on a collector, transferring the nanofibers to the entire surface of the metal substrate, and then baking.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190014626A KR102210785B1 (en) | 2019-02-07 | 2019-02-07 | Method for manufacturing nanomesh unibody conductors using double patterning and the nanomesh unibody conductors by the same method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190014626A KR102210785B1 (en) | 2019-02-07 | 2019-02-07 | Method for manufacturing nanomesh unibody conductors using double patterning and the nanomesh unibody conductors by the same method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200097173A KR20200097173A (en) | 2020-08-18 |
| KR102210785B1 true KR102210785B1 (en) | 2021-02-02 |
Family
ID=72265732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190014626A KR102210785B1 (en) | 2019-02-07 | 2019-02-07 | Method for manufacturing nanomesh unibody conductors using double patterning and the nanomesh unibody conductors by the same method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102210785B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009235578A (en) | 2001-06-15 | 2009-10-15 | Replisaurus Technologies Ab | Method and electrode for defining and replicating structure in conducting material |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3164208B2 (en) * | 1998-03-26 | 2001-05-08 | 日本電気株式会社 | Method of manufacturing single electronic device |
| KR101541517B1 (en) | 2014-03-26 | 2015-08-03 | 부산대학교 산학협력단 | Transparent electrode using single crystal copper with nano-netted multi-layer and fabricating method thereof |
| KR101739726B1 (en) * | 2014-12-19 | 2017-05-25 | 인트리 주식회사 | Method of manufacturing light transmitting conductor comprising nano-fiber pattern |
| KR101777016B1 (en) * | 2015-10-29 | 2017-09-11 | 한국과학기술원 | Metal grid-Silver nanowire mixed transparent electrodes and the preparation method of metal grid using polymeric nanofiber mask |
-
2019
- 2019-02-07 KR KR1020190014626A patent/KR102210785B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009235578A (en) | 2001-06-15 | 2009-10-15 | Replisaurus Technologies Ab | Method and electrode for defining and replicating structure in conducting material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200097173A (en) | 2020-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101777016B1 (en) | Metal grid-Silver nanowire mixed transparent electrodes and the preparation method of metal grid using polymeric nanofiber mask | |
| US10460852B2 (en) | Electrode having nano mesh multi-layer structure, using single crystal copper, and manufacturing method therefor | |
| KR20160004846A (en) | Transparant electrode containing silver nanowire-patterned layer and graphene layer, and manufacturing method thereof | |
| TW201843351A (en) | method for making three-dimensional porous composite material | |
| KR102210785B1 (en) | Method for manufacturing nanomesh unibody conductors using double patterning and the nanomesh unibody conductors by the same method | |
| US9847211B2 (en) | Conductive film and method of making same | |
| KR101284775B1 (en) | Carbon nanotube network transistor element having high on/off ratio and manufacturing method thereof | |
| Li et al. | Recrystallized ice-templated electroless plating for fabricating flexible transparent copper meshes | |
| US20140065760A1 (en) | Method of forming zinc oxide prominence and depression structure and method of manufacturing solar cell using thereof | |
| US20220181047A1 (en) | Fabrication method of conductive nanonetworks through adaptation of sacrificial layer | |
| KR20160051430A (en) | Method of manufacturing printed transparent conductive electrode film and printed transparent conductive electrode film | |
| JP2017098237A (en) | Method of manufacturing patterned conductor | |
| KR101468491B1 (en) | Nano-grid structure of Nanowire and method of fabrication thereof | |
| CN101031677A (en) | Surface and composition enhancements to high aspect ratio c-mems | |
| KR101618974B1 (en) | Semiconductor light emitting device, method of manufacturing semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting device manufactured by the same | |
| KR102088111B1 (en) | Fabrication method of Highly conductive and higher performance carbon nanotube emitters and the emitters | |
| US20070243464A1 (en) | Nanotube Position Controlling Method, Nanotube Position Controlling Flow Path Pattern and Electronic Element Using Nanotube | |
| KR102665090B1 (en) | Transparent electrode manufacturing process method for micro heater manufacturing | |
| CN113921708B (en) | Surface type memristor integrated device based on two-dimensional material in-plane anisotropy | |
| KR20190063045A (en) | Tansparent electrode using graphene and nanowire and method for fabricating the same | |
| US11961632B2 (en) | Fabrication method of conductive nanonetworks using mastermold | |
| KR102430862B1 (en) | Manufacturing Method of Shape Memory Polymer Composite | |
| TWI627044B (en) | Production method of metal part | |
| US20100055562A1 (en) | Nanowire layer adhesion on a substrate | |
| TWI535082B (en) | Method for forming a thermoelectric film having a micro groove |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |