³ª³ë °øÇнÇÇè ·¹Æ÷Æ®
Capillary Force Lithography
¹ÙÀÌ¿À³ª³ëÇкÎ
1. Introduction
- À̹ø ½ÇÇèÀÇ ¸ñÀûÀº °íºÐÀÚÀÇ patternÀ» ¸¸µå´Â °ÍÀÌ´Ù. ´Ü¼øÈ÷ Mask¸¦ ³õ°í Âï¾î³»´Â ¹æ½ÄÀÌ ¾Æ´Ï¶ó °íºÐÀÚÀÇ capillary force¸¦ ÀÌ¿ëÇؼ ³ÐÀº ¹üÀ§ÀÇ patternÀ» ³ªÅ¸³¾ °ÍÀÌ´Ù. Capillary force´Â °íºÐÀÚ patterning¿¡¼ Áß¿äÇÑ °³³äÀÌ µÈ´Ù. ¾×ü°¡ ¸ð¼¼°üÀ» Àû½Ã¸é, ³·Àº Gibbs free energy¸¦ °¡Áö°Ô µÈ´Ù. ÀÌ wettingÀÌ Capillary¸¦ ÀÏÀ¸Å²´Ù°í ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ´ëÇ¥ÀûÀÎ ¹æ¹ýÀÌ micromolding in capillary ÀÌ´Ù. ÀÌ ¹æ¹ý¿¡´Â ¾à°£ÀÇ ´ÜÁ¡ÀÌ Á¸ÀçÇϴµ¥, ÀÌ ´ÜÁ¡À» ±Øº¹Çϱâ À§ÇØ Solvent-assisted microcontact moldingÀÌ °³¹ßµÇ¾ú´Ù. ÀÌ´Â substrate¿¡ µÎ²¨¿î polymer layer¸¦ Çü¼ºÇÏ¿© elastomeric mold(ź¼ºÃ¼ ÁÖÇü)¿¡ ¿ë¸Å¸¦ wetting ÇÏ¿©Ç¥¸é¿¡ thin layer¸¸ ÆÐÅÏÀ» Çü¼ºÇÏ´Â ¹æ¹ýÀÌ´Ù.
ÀÌ CFLÀº ÇѸ¶µð·Î ¿À» °¡Çؼ °íºÐÀÚÀÇ À¯µ¿¼ºÀ» À¯¹ßÇÏ´Â nanoimprinting°ú microcontact printingÀÇ °áÇÕ ÇüÅÂÀÌ´Ù. ±× °á°ú imprintÀÇ ¶Ù¾î³ ÆÐÅÏ Çü¼º°ú ¾Ð·ÂÀ» °¡ÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ¾ø´Â microcontactÀÇ ÀåÁ¡À» µ¿½Ã¿¡ °®´Â´Ù¡¦(»ý·«)
2. ½ÇÇè ÀÌ·Ð
3. Materials and Method.
1)PDMS
¨ç PDMS 60g°ú °æÈÁ¦ 6gÀ» Á¾ÀÌÄÅ¿¡ µû¶ó ½ºÇ¬À¸·Î Àß Àú¾îÁØ´Ù. ÀÌ ¶§ ÁÖÀÇÇؾßÇÒ Á¡Àº °ÅÇ°ÀÌ ³Ê¹« ¸¹ÀÌ »ý±âÁö ¾Êµµ·Ï ÇؾßÇÑ´Ù.
¨è ¿Àºì¿¡ ³Ö°í 10ºÐ µÚ ²¨³»¾î À§·Î ¶°¿À¸¥ ±âÆ÷¸¦ Á¦°ÅÇØÁØ´Ù. ±âÆ÷°¡ ´Ù ¾ø¾îÁú ¶§±îÁö ÀÌ °úÁ¤À» ¹Ýº¹ÇÑ´Ù.
¨é ¾à 1½Ã°£ÀÌ Áö³ª¸é ²¨³»¾î °æȸ¦ ÆǺ°ÇÑ´Ù. ¿ÏÀüÈ÷ ±»À» ¶§±îÁö ±â´Ù¸°´Ù. °æÈÁ¦°¡ Á¦´ë·Î ¼¯ÀÌÁö ¾Ê´Â´Ù¸é ±»Áö ¾ÊÀ» ¼öµµ ÀÖÀ¸¹Ç·Î ÁÖÀÇÇÑ´Ù.
2) PS
¨ç PDMS°¡ ¿Àºì¿¡ µé¾î°¡ ÀÖ´Â µ¿¾È Spin coatingÀ» ÇÑ´Ù. PSÀÇ ³óµµ´Â 10%ÀÌ´Ù. 30ÃÊ 3000rpmÀ¸·Î spin coating ÇÑ´Ù.
3) overall
¨ç PDMSÀÇ °æÈ°¡ ³¡³ª¸é master¿¡¼ ¶¼¾î³½´Ù.
¨è ¿øÇÏ´Â master¸¦ À߶󳽴Ù. ÁÖÀÇÇÒ Á¡Àº Ä®·Î Àß À߶óÁöÁö ¾ÊÀ¸¹Ç·Î À۵θ¦ ³»¸®µíÀÌ ¶¼¾î³»¾ß ÇÑ´Ù.
¨é master¸¦ ¶¼¾î³»°í ³ª¸é À̸¦ spin coating ÇÑ PS waferÀ§¿¡ ±âÆ÷°¡ Áß°£¿¡ µé¾î°¡Áö ¾Êµµ·Ï ÇÑÂʺÎÅÍ ´·¯ÁØ´Ù.
¨ê 140¡É oven¿¡ ¿Ã·Á³õ´Â´Ù. wafer°¡ ³ìÀ» ¼öµµ ÀÖÀ¸¹Ç·Î ¹Ù´Ú¿¡ ´êÁö ¾Êµµ·Ï ¿Ã·Á³õ´Â´Ù.
¨ë 20ºÐ Á¤µµ ±â´Ù¸° ÈÄ wafer¸¦ ²¨³½´Ù. °æ¿ì¿¡ µû¶ó ½Ã°£ÀÌ °É¸± ¼öµµ ÀÖ´Ù. º» ½ÇÇèÀº ¾à 1ÁÖÀÏ Á¤µµ°¡ Áö³ ÈÄ wafer¸¦ ²¨³ÂÀ½À» ¹Ì¸® ¾Ë¸°´Ù.
¨ì wafer¿¡¼ PDMS¸¦ ¹þ°Ü ³½ ÈÄ ÆÐÅÏÀ» È®ÀÎÇÏ°í SEMÀ¸·Î ´Ù½Ã Çѹø ÆÐÅÏÀ» È®ÀÎÇÑ´Ù.
4. Result.
5. Sem Picture
6. Discussion
|
ÈÄ ÆÐÅÏÀ» È®ÀÎÇÏ°í SEMÀ¸·Î ´Ù½Ã Çѹø ÆÐÅÏÀ» È®ÀÎÇÑ´Ù.
4. Result.
-°á°úºÎÅÍ À̾߱⸦ Çϸé SEM »ó¿¡¼´Â ÆÐÅÏÀÌ ¸íÈ®ÇÏ°Ô µå·¯³ªÁö´Â ¾Ê¾Ò´Ù.
±×·¯³ª µå·¯³ ÆÐÅÏÀÇ ±æÀÌ´Â ¿ì¸®°¡ óÀ½¿¡ ¸ñÇ¥Çß´ø masterÀÇ µÎ²²¸¸Å ³ª¿Ô±â ¶§¹®¿¡ ÀÌ·ÐÀ» µÞ¹Þħ Çß´Ù¶ó°í º¼ ¼ö ÀÖ´Ù. Á¤È®ÇÑ edge ±¸ÇöÀÌ µÇÁö ¸øÇÑ °ÍÀº ¹Ì¼¼ ÆÐÅÏÀ¸·Î °¥¼ö·Ï ¿ì¼öÇÑ elastomeric mold¸¦ ¸¸µé±â ¾î·Æ±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. »çÁø »ó¿¡¼ º¸ÀÌ°ÚÁö¸¸ 5¥ìmÀÇ ÆÐÅÏÀÇ µÎ²²°¡ ³ªÅ¸³µÀ½À» º¼ ¼ö ÀÖ´Ù. ÆÐÅÏÀ» »ìÆì º¸¾ÒÀ» ¶§ ¸éÀû ³»¿¡¼ °áÇÔ¾øÀÌ ±¸Á¶¸¦ Çü¼ºÇÑ ¸ð½Àµµ º¼ ¼ö ÀÖ´Ù. ½ÇÇè ¿©°Ç »ó oven ³»¿¡¼ 1ÁÖÀÏ µÚ¿¡ ²¨³½ °ÍÀ» Á¦¿ÜÇÏ¸é ºü¸¥ ½Ã°£ ³»¿¡ °íºÐÀÚ ÆÐÅÏÀ» ¸¸µé¾î³»´Â È¿°úÀûÀÎ ¹æ¹ýÀÓÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ¾ú´Ù.
5. Sem Picture
6. Discussion
- ½ÇÇèÀº ´ëüÀûÀ¸·Î ¼º°øÀûÀ̾ú´Ù. óÀ½¿¡ °æÈÁ¦¿Í Á¦´ë·Î ¼¯ÀÌÁö ¾Ê¾Æ¼ PDMS°¡ ±»´Â ½Ã°£ÀÌ Á¶±Ý ±æ¾îÁ³´Ù. ¶ÇÇÑ ºÎºÐÀûÀ¸·Î ±»Áö ¾ÊÀº ºÎºÐÀÌ ÀÖ¾î¼ Á¦´ë·Î ÆÐÅÏÀÌ ³ªÅ¸³ 5¥ìm master¸¦ »ç¿ëÇß´Ù. Á¤È®ÇÑ ±æÀ̷δ ¾à 5.665¥ìmÀÇ ÆøÀ» °¡Áø ÆÐÅÏÀÌ ³ªÅ¸³µ´Ù. °ÅÀÇ ¿ÀÂ÷°¡ ³ªÅ¸³ªÁö ¾Ê¾Ò´Ù. ÀÌÀ¯´Â moldÀÇ ºÐ¸®¸¦ ÇÏ´Â °úÁ¤¿¡¼ º¯ÇüÀÇ ¹®Á¦Á¡ÀÌ °ÅÀÇ ¾ø±â ¶§¹®¿¡ ½Ç¿ëÀûÀÎ ¹æ¹ýÀ̶ó ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ imprintingó·³ °ÇÑ ¾Ð·Âµµ ÇÊ¿ä°¡ ¾ø°í, wafer°¡ Á÷Á¢ÀûÀ¸·Î ³ëÃâÀÌ µÇ±â ¶§¹®¿¡ surface ÆÐÅÏ Çü¼º °øÁ¤¿¡¼ ¸Å¿ì È¿À²ÀûÀÎ ¹æ¹ýÀÌ´Ù.