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(S1) 기판 표면에 분자층 증착법(MLD; Molecular Layer Deposition)을 통해 원료 기체와 H2O의 증기압의 비율을 3:1∼1:3이 되도록 공급하여 기상 반응에 의해 자기조립 유기 단분자막을 형성하는 단계;
(S2) 상기 기판을 O3로 처리하여 자기조립 유기 단분자막의 말단기를 -OH 또는 -COOH로 치환하는 단계; 및
(S3) 상기 자기조립 유기 단분자막 상에 원자층 증착법(ALD; Atomic Layer Deposition)을 통해 금속 전구체의 원료 기체와 H2O의 증기압의 비율을 3:1∼1:3이 되도록 공급하여 금속 전구체를 반응시켜 금속 수산화물 단분자층을 형성하는 단계;를 수행하되
상기 (S1) 내지 (S3) 단계를 1사이클로 하여 반복 수행하는 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 자기조립 유기 단분자막은
a1) 기판을 챔버 내로 로딩한 후, 진공 장치를 작동하여 챔버 내 압력을 조절하고,
a2) 상기 챔버 내로 퍼징 가스를 흘려주면서 챔버 내 온도를 제어하고,
a3) 상기 챔버 내로 자기조립 유기 단분자막을 형성하기 위한 원료 기체와 H2O를 공급하여 기판 상에 자기조립 유기 단분자막을 형성하고,
a4) 퍼징 가스를 유입하여 미반응 원료 기체, 미반응 H2O나 증착 부산물을 제거하는 단계를 거쳐 수행하는 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제2항에 있어서,
상기 원료 기체는 C1∼C20의 알킬기를 포함하는 지방산, C1∼C20의 알킬기를 포함하는 알킬트리할로실란, C1∼C20의 알킬기를 포함하는 알킬트리알콕시실란, C1∼C20의 알킬기를 포함하는 알킬실록산, C1∼C20의 알킬기를 포함하는 알킬티올, C1∼C20의 알킬기를 포함하는 알킬포스페이스트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제2항에 있어서,
상기 분자층 증착시 챔버 내 압력은 300∼350 mTorr, 챔버온도는 130∼150 ℃로 기판온도는 150∼250℃로 조절하고, 퍼징 가스로는 Ar 또는 N2를 20∼60 sccm으로 주입하여 수행하는 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제2항에 있어서,
상기 분자층 증착시 원료 기체와 H2O의 증기압은 각각 40∼60 mTorr이 되도록 수행하는 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 O3 처리는 챔버 내 압력을 50∼100 mTorr으로 유지한 가운데 30초∼1분간 주입하여 수행하는 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 금속 수산화물 단분자층은
c1) 금속 원료 기체와 H2O를 펄스 형태로 유입하여 기판 상에 증착시키고,
c2) 상기 금속 원료 기체를 자기조립 유기 단분자막과 반응시켜 금속 수산화물 단분자층을 형성하고,
c3) 퍼징 가스를 유입하여 미반응 원료 기체, 미반응 H2O나 증착 부산물을 제거하는 단계를 수행하여 형성하는 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제8항에 있어서,
상기 금속 원료 기체는 Al, Si, Zr, Ti, Hf, La, Ta, Mg 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 금속을 포함하는 알킬화물, 염화물, 수산화물, 옥시수산화물, 질산염, 탄산염, 초산염, 옥살산염 및 이들의 혼합물로 이루어진 군인 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제8항에 있어서,
상기 금속 수산화물 단분자층 증착시 금속 원료 기체와 H2O의 증기압은 각각 40∼60 mTorr이 되도록 수행하는 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제1항에 있어서,
추가로 (S1) 이전에 전처리 단계를 수행하는 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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제12항에 있어서,
상기 전처리는 기판을 증류수, 에탄올로 세척 후, N2 가스로 2 내지 3회 퍼징하여 기판 표면에 존재하는 오염 물질을 제거하고,
기판의 표면을 O3 처리하여 기판 표면에 산화막을 형성하는 공정인 것인 자기조립 다층 분자막의 제조방법
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