광학 프로젝션 시스템과 Nd:YAG 레이저를 이용한 은
나노입자 박막의 레이저 패터닝
Laser Patterning of Nanoparticulate Silver Thin
Film using an Optical Projection System and a
Nd:YAG Laser
최정현, 이유리, 김연실, 임기수*
BK21 Physics Program and Department of Physics, Chungbuk National University, Cheongju 361-763 Korea [email protected] 반도체 공정에서는 일반적으로 패턴작업을 위해 포토리소그래피를 사용하고 있다. 그러나 최근 Nd:YAG 레이저를 이용하여 얇은 은 나노입자 박막에 열탄성력에 의한 패터닝 기술의 등장으로 포토리소그래피기술의 대체 가능성이 보고되었다(1-2). 이 논문에서는 광학 프로젝 션 시스템을 이용하여 은 나노입자박막에 미세 이미지를 패터닝하였다. 사용한 은 나노박막 은 은 나노입자 잉크를 슬라이드글라스 위에 스핀코팅방법으로 제조되었다. 사용한 레이저 는 532 nm의 Q-스위칭 Nd:YAG 레이저이고, 반복율은 10 Hz였다. 조리개와 빔 확대기를 사용하여 균질한 빔을 형성하였고, 이를 금속 마스크와 프로젝션 렌즈를 사용하여 은 나노 입자 박막에 입사하였다. 전반적인 실험의 개략도는 그림1.과 같다. 그림 1. 실험의 개략도 310
레이저의 출력과 노출시간, 프로젝션 렌즈의 초점거리를 변수로 하여 최적 패터닝 조건을 연구하였다. 그림2.는 300 μm 의 선폭의 마스크를 패터닝한 결과로서 축소율은 약 27배였 다. 그림2. 은 나노입자 박막에 패터닝된 이미지 알파스텝을 이용하여 박막의 두께의 균질성을 측정하였고 이에 따른 이미지의 분해능 역 시 검토하였다.
1. Hyunkwon Shin, Hyeongjae Lee, Jinwoo Sung, Myeongkyu Lee, “Parallel laser printing of nanoparticulate silver thin film patterns for electronics”, Appl. Phys. Lett. 92, 233107 (2008).
2. Hyunjun Kim, Hyunkwon Shin, Jungmin Ha, Myeongkyu Lee, Ki-Soo Lim, “Optical patterning of silver nanoparticle Langmuir-Blodgett film”, J. Appl. Phys. 102, 083505 (2007)
