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블록공중합체를 이용하는 반도체 표면상의 금속나노입자 구조물의 형성

전문가 제언: ○ 앞으로 발전이 기대되는 가장 중요한 기술의 하나로 실리콘과 게르마늄 또는 갈륨아세니드와 인듐포스피드와 같은 반도체 표면상에 규칙성이 높은 나노미터 크기의 패턴을 형성시키는 기술을 들 수 있다. 광리소그래피는 극히 짧은 파장을 가진 자외선, 엑시머 레이저, 싱크로트론(synchrotron)을 광원으로 사용하여 100㎚ 이하의 패턴을 형성시키는 기술로 현재 매우 빠른 속도로 발전하고 있으며 이온 빔 리소그래피를 중심으로 하는 전자 빔 리소그래피나 함침 펜 나노그리피(DPN)을 사용하여 20㎚ 이하의 표면 특징을 갖는 패턴의 형성도 가능하게 되었으나 이러한 방법들은 큰 면적의 패턴을 제조하는 방법으로 적합하지 않다.

○ 이러한 문제점을 해결하고 원가를 줄이면서 나노스케일의 정도를 가진 패턴을 만들기 위해서는 새로운 방법을 강구해야 하는데 자기조직화가 가능한 블록공중합체의 나노구조를 주형으로 사용하는 방법을 들 수 있다. 블록공중합체는 표면상에서 배열된 도트(dot)나 수평한 실린더나 라멜라와 같은 균질한 구조를 가지면서 넓은 영역에 걸쳐 자기조직화 될 수 있는데 이 방법에서는 별도의 특수한 장치가 요구되지 않는다.

○ IBM에서는 포토레지스트와 같은 실리콘 공정에서 폴리(스티렌-b-폴리메틸메타크릴레이트)(PS-b-PMMA)의 자기조직화에 의해서 생성된 나노구조를 플라스마 에칭의 주형으로 사용하고 있는데 이렇게 얻어진 나노스케일의 실리콘 도트는 현재 플래시 메모리 장치에 사용되고 있다.

○ 자기조직화 된 멀티블록공중합체의 나노구조는 규칙적인 패턴뿐 아니라 블록마다 용해도가 다르거나 배위성질이 다르므로 화학적인 선택성을 가진다. 본고에서는 블록공중합체인 폴리(스티렌-b-폴리(2- 또는 4-비닐(2- 또는 4-비닐피리딘)(PS-b-P2VP 또는 PS-b-4-VP)을 사용하여 반도체 표면에 PS 코로나에 둘러싸여 수직한 실린더 상태를 하고 있는 P2VP나 P4VP가 의6방정계의 최밀 충전 상태로 흡착된 블록공중합체의 나노스케일의 구조와 물성에 대해 소개하고 있는데 새로운 성능을 가진 나노구조물의 개발에 귀중한 자료를 제공하고 있다.

저자: Aizawa, M; Buriak, JM; AF Aizawa, Masato; Buriak, Jillian M.
자료유형: 학술정보