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나노 트렌치를 형성하기 위한 주형을 형성하는 주형 가공 단계(S100)와, 상기 주형을 나노 유동 장치의 본체에 스탬핑하여 상기 나노 유동 장치의 본체에 나노 트렌치를 형성하는 임프린트 단계(S200)와, 상기 나노 트렌치를 실링하는 실링 단계(S300)를 포함하여 상기 나노 유동 장치에 나노 채널을 형성하는 방법(S10)으로서,상기 주형 가공 단계(S100)는 실리콘 웨이퍼상에 Si3N4층이 일정 패턴을 구비하도록 하는 단계(S110)와,상기 실리콘 웨이퍼를 이방성 에칭하여 상기 Si3N4층의 저면에 폭이 좁은 수직방향의 실리콘 릿지를 각각 형성하는 단계(S120)와,상기 Si3N4층을 제거하여 상기 실리콘 릿지를 노출시키는 단계(S130)를 포함하고,상기 실링 단계(S300)는 상기 나노 트렌치의 개방부를 증기에 노출하여 상기 나노 트렌치의 개방부 단부가 상호 융착됨에 의해 상기 나노 트렌치의 개방부를 실링하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제3항에 있어서,상기 나노 트렌치의 실링 단계(S300)에 사용되는 증기는 톨루엔 또는 메탄올 증기인 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제3항에 있어서,상기 실리콘 릿지를 형성하는 단계(S120)는 상기 Si3N4층이 제거된 실리콘 웨이퍼를 염기성 용액에 함침하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제5항에 있어서,상기 염기성 용액은 수산화칼륨 수용액(농도 20wt% 내지 50wt%, 온도 40℃ 내지 70℃)을 포함하되 상기 실리콘 웨이퍼를 1분 내지 5분동안 함침하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제4항에 있어서,상기 증기는 10초 내지 30초 동안 상기 나노 트렌치측으로 제공되는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제4항에 있어서,상기 증기는 상기 나노 트렌치로부터 3cm 내지 10cm 이격된 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제4항에 있어서,상기 톨루엔은 200℃ 내지 300℃로 가열되어 증기로 되는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제4항에 있어서,상기 메탄올은 50℃ 내지 150℃로 가열되어 증기로 되는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제3항에 있어서,상기 Si3N4층이 일정 패턴을 구비하도록 하는 단계(S110)은 상기 실리콘 웨이퍼상에 Si3N4층 및 상기 Si3N4층상에 일정 패턴을 갖는 포토 레지스트를 적층하는 단계(S111)와,상기 Si3N4층 및 포토 레지스트가 적층된 실리콘 웨이퍼를 포토리쏘그라피 처리하는 단계(S112)와,상기 실리콘 웨이퍼를 반응성 이온 에칭(RIE)하는 단계(S113)와,상기 포토 레지스트를 제거하여 상기 Si3N4층이 상기 포토 레지스트의 패턴과 동일한 패턴을 구비하도록 하는 단계(S114)를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제3항에 있어서,상기 실리콘 릿지를 노출시키는 단계(S130)는 상기 실리콘 웨이퍼를 산화시켜 SiO2층을 형성하는 단계(S131)와,상기 실리콘 웨이퍼상의 SiO2층과 Si3N4층을 제거하여 상기 실리콘 릿지를 노출시키는 단계(S132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제12항에 있어서,상기 실리콘 웨이퍼를 산화시켜 SiO2층을 형성하는 단계(S131)는 상기 실리콘 웨이퍼의 최종 두께가 200nm 내지 500nm가 되도록 800℃ 내지 1500℃의 산화로에서 3시간 내지 5시간 산화시키는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제12항에 있어서,상기 실리콘 릿지를 노출시키는 단계(S132)는 불산(HF)을 이용한 상기 SiO2층을 제거하는 단계(S132a)와,상기 Si3N4층을 반응성 이온 에칭(RIE)에 의해 제거되는 단계(S132b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제11항 또는 제14항에 있어서,상기 반응성 이온 에칭(RIE)은 50sccm 유량을 가지는 CF4가스를 75mTorr의 기압과 75W 출력조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제3항에 있어서,상기 나노 유동 장치의 재질은 PMMA인 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제3항에 있어서,상기 임프린트 단계(S200)는 150℃ 내지 200℃온도에서 1분 내지 10분간 1MPa 내지 10MPa의 압력으로 상기 주형을 상기 나노 유동 장치의 본체에 가압하여 상기 본체에 나노 트렌치를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제17항에 있어서,상기 임프린트(S200)단계 수행 후 60℃까지 냉각한 후 상기 주형과 나노 유동 장치의 본체를 상호 분리하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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제17항에 있어서,상기 임프린트(S200)단계 수행 후 상기 나노 유동 장치가 친수성 특성을 갖도록 산소 플라즈마 처리를 하는 것을 특징으로 하는 나노 채널 형성 방법
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