화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교)
권호 10권 2호
발표분야 기타
제목 나노미터 두께를 가지는 Hot Embossing용 점착방지막의 열적 안정성 특성평가
초록 1. 서론
Hot embossing 공정중 master를 demolding 시킬 경우 master와 resist 사이의 점착력으로 인해 master와 패턴에 손상을 입는 경우가 발생한다. 이러한 손상을 방지하기 위하여 점착방지막이 사용되며 테플론과 비슷한 성질을 가지는 불화유기 박막이 소수성과 낮은 표면에너지 특성으로 널리 사용되고 있다.
Hot embossing 공정온도는 resist로 사용되는 재료에 따라 바뀌게 된다. 따라서 점착방지막의 열적안정성 및 박막 특성을 이해 하는 것은 정확한 마스터 복제를 위해 매우 중요하다. 본 실험에서는 플라즈마를 이용한 방법과 CVD 법을 이용한 방법으로 점착방지막을 증착시키고 각 열적 안정성과 관련된 특성을 비교 분석해 보았다.


2. 실험 방법
실험에 사용된 샘플은 bare Si와 TEOS가 100nm 성장된 샘플을 이용하였다. bare Si 는 piranha 와 HF 용액을 이용하였고, TEOS는 piranha 용액을 이용하여 세정되었다. 증착은 플라즈마를 이용한 방법과 CVD를 이용한 방법을 사용하였다. 플라즈마에 의한 방법은 C4F8 gas를 precursor로 ICP(Inducted Coupled Plasma) 장비를 이용하였으며 CVD 방법은 F13-TCS 를 이용하여 CVD-SAM으로 박막을 증착시켰다. 최적의 조건에서 각각의 방법으로 증착된 샘플을 Vacuum oven을 이용하여 각각 100℃, 200℃, 250℃로 온도를 변화시켜 가면서 시간에 따른 열적 안정성을 살펴보았다. 안정성 평가를 위하여 정접촉각 및 동접촉각을 측정하여 박막의 소수성 특성 및 hysteresis를 구하였다. Ellipsometer를 이용하여 박막의 두께를 측정하고 AFM을 이용하여 Adhesion Force, Roughness, Friction Force의 변화도 살펴보았다. 150℃, 200℃, 250℃의 온도인 Vacuum oven내에서 박막이 증착된 시편을 넣고 압력을 가해 모의 Hot embossing 실험을 실행하였다. 모의 실험을 통해 박막의 두께 변화율을 예측한 후 실제 Hot embossing 장비를 이용하여 테스트해 보았다.


3. 실험결과
100℃, 200℃에서는 박막의 특성에 큰 영향을 받지 않았다. 250℃의 고온에서는 그와 달리 박막의 특성이 저하되는 것을 발견할 수 있었다. 모의 Hot embossing 실험 역시 250℃서는 두께 감소를 보였다. ICP로 증착된 박막의 경우 실제 Hot embossing 공정에서 20회 이상 사용이 가능하였다.
저자 김인권, 차남구, 박창화, 박진구
소속 한양대
키워드 점착방지막; Hot Embossing; CVD
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