광경화성 아크릴레이트 복합체를 이용한 나노 임프린트 패턴 형성

Abstract

실리카 입자가 첨가된 광경화성 임프린트용 복합체를 제조하여 실리카 양에 따른 경화 특성과 전사된 수 백 나노미터 크기의 임프린트 패턴 형성에 관한 결함을 조사하였다. 상온에서 UV 경화한 임프린트 레진은 실리카 양이 증가할수록 탄성률이 커지고 수축률이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 그러나 실리카 입자의 양이 7 wt% 이상인 경우 전사된 나노기둥끼리 서로 달라붙는 결함을 보이는데, 이는 실리카 입자가 광반응을 방해하여 임프린트 레진의 경화가 불완전하게 되면서 광경화된 레진의 점성이 증가했기 때문이다. 임프린트 레진에 실리카 입자를 충전제로 사용하면 경화 후 나노 패턴의 강도를 증가하여 형태를 유지하는데 도움이 되지만, 실리카 양이 7 wt% 이상이 되면 오히려 광반응 전환율이 떨어져 임프린트 공정에 의한 나노 패턴의 전사가 어려운 것을 알 수 있다. The effects of silica content were studied on UV curing characteristics and defect formations in imprinted patterns of hundreads nanometer size for the photo-curable imprinting composites with silica particles. An increase in elasticity and a decrease in shrinkage were observed with an increase in silica content in the imprinting resin which was UV cured at room temperature. However, the patterned nano-pillars were stuck together with neighboring nano-pillars if the amount of silica is more than 7 wt%. This can be ascribed to the increased viscosity of imperfectly cured resin due to the obstruction of the photo-reaction by silica particles. Addition of silica to the imprinting resin is useful in enhancing the strength of the cured resin although it is difficult to get good imprinted patterns for the resin with more than 7 wt% of silica due to the reduction of photo-reaction conversion.