나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 포항공과대학교(POSTECH) 기계공학과의 김준원 교수 연구팀이 자외선 경화형 필름을 이용해 용매를 사용하지 않는 포토리소그래피 기술을 개발

● 스티커와 같이 끈적거리던 필름에 자외선을 조사하면 굳게 되는데, 이 원리를 선택적으로 적용하면 은 나노와이어를 원하는 형태와 크기로 손쉽게 패터닝 가능

● 은 나노와이어는 투명하면서도 전도성이 뛰어나지만, 전극 패터닝을 위한 기존의 포토리소그래피 공정은 독성 용매에 노출될 위험이 따르며, 공정이 복잡하고 제작비용이 비싸다는 문제가 존재

● 이에 연구팀은 자외선과 만나면 경화되는 UV 경화형 필름을 사용함으로써, 포토레지스트, 현상액, 식각액을 사용하지 않고 무용매로 기존의 공정 과정을 크게 단순화함.

● 해당 방식은 자외선과 포토마스크로 패터닝된 필름을 은 나노와이어가 도포된 기판에 붙이고 추가적인 자외선을 조사한 후 필름을 떼어내어 은 나노와이어를 원하는 패턴으로 제작

● 이 기술은 포토리소그래피 공정에 필수적이었던 포토레지스트 도포, 현상, 에칭(식각)이나 포토레지스트 박리 과정을 건너뛰게 돼 제작 시간과 비용을 단축할 수 있을 뿐 아니라, 독성 용매의 사용이 없어 친환경적임.

● 특히, 은 나노와이어의 선폭, 간격을 미세하게 조정하거나 선 가장자리를 매끄럽게 처리해 전극 패터닝의 품질을 높일 수 있다는 것이 장점

연구팀은 해당 기술을 확장하면 다양한 광전자 소자 및 플렉시블 전자기기 개발에 실질적인 도움이 될 수 있을 것으로 기대하며, 차기 적용 분야를 모색 중

※ 용어설명

- 패터닝(patterning): 기판에 원하는 회로나 모양을 제작하는 행위

- 포토리소그래피(photolithography): 사진 인쇄 기술과 비슷하게 빛을 이용하여 기판에 복잡한 회로 패턴을 제조하는 기법

- 포토레지스트(photoresist): 반도체 원료인 웨이퍼 위에 도포하는 감광액으로서 빛을 받아 회로와 패턴을 새기는 특수 고분자물질

- 현상(develop): 현상액을 이용하여 필요한 곳과 필요 없는 부분을 구분하여 패턴을 형성하기 위해 일정 부위의 포토레지스트를 제거하는 것

- 식각액(ethchant): 에칭에 사용하는 부식액

- 에칭(ethching): 금속 표면을 산 따위를 써서 부식시켜 소거하는 방법

※ Small Methods 게재(2021.10.15.), “High-Resolution and Facile Patterning of Silver Nanowire Electrodes by Solvent-Free Photolithographic Technique Using UV-Curable Pressure Sensitive Adhesive Film”