KR100321017B1 - 스텝성형인서트의제조방법,스텝성형인서트및이를사용하여성형한고정밀스텝미소구조체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스텝 성형 인서트, 스텝 성형 인서트의 제조방법 및 이를 사용하여 성형한 고정밀 스텝 미소구조 물체에 관한 것이다.
스텝 성형 인서트는 X-선 방사선의 흡수가 부위별 상이한 패턴화 조사 마스크(patterned irradiation mask)를 사용하여 제조되며, 이러한 목적을 위해 광범위한 계산이 필요하다. 더우기, 다수의 마스크를 연속적으로 사용할 수 있고 X-선 방사선의 투과 깊이는 각각의 조사단계에 대해 변할 수 있는데, 이들 마스크의 배치는 고도로 정밀해야 한다. 스텝성형 인서트는 간단한 방식으로 신규한 방법에 의해 제조된다.
편평한 평면에의 현상에 의해 노출시킨 패턴화된 내식막출층 석판인쇄에 의해 형성되는 부위를 금속으로 충전시킨다. 당해 층을 설정된 두께로 감소되도록 기계적으로 제거한다. 잔류 내식막을 용해시켜 제거한 후, 필요한 경우, 이 조작을 수회 반복한다. 내식막 층에서 노출된 부위를 최종적으로 금속으로 충전시켜 도포한 다음 내식막 층으로 부터 분리시킴으로써 다중 스텝 금속 성형 인서트를 수득한다.
이로부터 다중 스텝 구조의 고정밀 미소구조 물체를 제조한다.

Description

스텝 성형 인서트의 제조방법, 스텝 성형 인서트 및 이를 사용하여 성형한 고정밀 스텝 미소구조체
본 발명은 스텝 미소구조체(stepped microstructure body)를 제조하는데 사용되는 스텝 성형 인서트(stepped mould insert) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 고정밀 스텝 미소구조체를 경제적으로 제조하는 것이다.
LIGA 방법으로 제조되는 미소구조체의 미소구조는 일반적으로 높이가 수백 마이크로미터(㎛)일 수 있으며 마이크로미터(㎛) 범위의 횡방향 치수를 갖는다. 이 미소구조체는 보통 평면형으로, 즉, 횡방향 치수가 구조체의 전체 높이에 걸쳐 실질적으로 일정하고, 양 측벽은 서로 평행하다.
많은 경우에 있어서, 삼차원 미소구조체를 제조할 필요가 있지만, 이는 시험편을 비임 경로쪽으로 기울여 단지 한정된 정도로만 평행 조사하는 방법으로 가능하다.
삼차원 구조체는 대부분의 경우 구조체의 높이가 상이한 다수의 평면 구조체의 수명면(level)에 의해 생성될 수 있다. 이는, 예를 들면, 기판위에 스텝을 구축함으로써 성취할 수 있다.
유럽 특허 제184 608호에 따르면, 두 부분에서 높이가 상이한 컬럼형 미소구조체를 제조할 수 있다. 이를 위해, X-선 조사에 의해 특성이 변할 수 있는 플라스틱(레지스트 물질) 층에 우선 패턴화 마스크(patterned mask)를 통해 X-선 방사선을 부분적으로 조사한다. 여기서, 이때, X-선 방사선은 레지스트층의 전체 두께를 투과한다. 이어서, 제2 패턴화 마스크를 통해 레지스트층에 X-선을 다시 부분적으로 조사한다. 이때의 방사선의 투과 깊이는 레지스트층의 두께보다 작으며, 조사된 부분은 앞서 조사된 때보다 더 넓다. 이러한 방법은 원칙적으로 2개 이상의 상이한 구조적 높이(structural height)를 갖는 미소구조체의 제조에 적합하다. 각각의 구조적 높이는 개별적인 조사 단계를 필요로 한다. 또한, 개별적인 조사단계에 있어서, 개별적인 마스크를 사용한다. 따라서, 레지스트층 중 이미 조사된 부분에 대해 고도로 정밀하게 위치시켜야 하며, 이는 비용을 다소 증가시키고 수율을 현저히 감소시킨다. 스텝 높이가 정확하고, 스텝의 수평면이 평활하며, 미소구조체의 측면에 대하여 직교가 정확하도록 하는 것은 어렵다.
유럽 특허 제253 066호에는 높이가 상이한 부분들을 갖는 미소구조체의 제조방법이 제공되어 있다. 미소구조체의 구조(흡수체 구조)에 상응하는 구조를 갖는 1개의 마스크를 통해 레지스트층이 1회 조사된다(X-선 깊이 석판 인쇄). 마스크는 X-선 방사선을 거의 완전히 흡수하는 패턴화 층(완전 흡수체 층)과 X-선 방사선을 부분적으로만 흡수하는 하나 이상의 추가의 패턴화 층(부분 흡수체 층)으로 이루어진다. 레지스트 물질은 좁은 범위의 조사량 하한치를 갖는 플라스틱, 예를 들면, 폴리메틸 메타크릴레이트이다. 부분 흡수체 층의 경우에는 사용되는 X-선 방사선의 파장 범위내에서 흡수력이 상이한 물질이 사용된다. 부분적인 흡수체 재료의 특성, 이들 각각의 층 두께, 사용되는 X-선 방사선의 스펙트럼 및 방사선 조사량은 미소구조체의 목적하는 상이한 구조적 높이들과 조화를 이루어야 한다. 이 방법은 광범위한 계산을 필요로 한다. 또한, 이러한 방법의 경우, 미소구조체의 정밀도가 제한된다. 유럽 특허 제253,066호의 방법을 사용하면, 서브 마이크로미터영역에서 횡방향의 정밀도를 갖는 미소구조체가 얻어진다. 미소구조체의 높이는 레지스트 물질의 좁은 범위의 투여량 하한치와 방사선 조사량에 의하여 결정된다. 사용된 X-선의 스펙트럼 분포와 방사선 조사량은 제한된 정확도로만 결정할 수 있다. 그러므로, 미소구조체의 높이는 계산된 값에 비하여 수 마이크로미터 정도 차이가 있다.
독일연방공화국 특허 제41 42 001.2호에는, 정밀 기계 가공과 X-선 석판 인쇄를 조합한 스텝 성형 인서트의 제조법이 기술되어 있다. 당해 기계 가공 방법에 의해, 특히 스텝슬로프(stepslope) 면적과 스텝 높이와 관련된 스텝 치수가 10㎛ 이상인 한정된 정밀도만이 성취될 수 있다.
본 발명의 목적은 우선 고정밀 스텝 성형 인서트를 간단한 방법으로 제조한다음, 이를 사용하여 고정밀 스텝 미소구조체를 성형하려는 것이다. 이러한 목적은 본 발명에 의하여 본원의 특허청구의 범위 제1항에 구체화된 특징을 갖는 방법에 의해 성취된다. 편평하고 평행한 평면을 갖는 기판은 전기 전도성 물질, 바람직하게는 금속(예: 구리, 스틸, 알루미늄 또는 티탄)으로 이루어지거나 비전기전도성 물질로 이루어진다. 전도성 기판은 필요한 경우, 레지스트 접착층으로 도포하는 반면, 비전도성 기판은 필요한 경우, 사전에 전기도금층으로 도포한다. 추가의 스텝 수평면을 위해 레지스트층을 기판에 도포하고(석판인쇄에 있어서의 통상적인 방식으로) 기계적으로 제조하거나 석판인쇄로 제조한 마스크를 통해 방사선을 조사한다. 마스크 구조는 추가의 수평면 구조에 맞춘다.
사용되는 레지스트 물질은 포지티브 레지스트, 예를 들면, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)[예: 플렉시트(Plexit) 60, 제조원: 룀()] 또는 네가티브 레지스트[예: 레이(Ray)-PN(AZ-PN), 제조원: 훽스트(Hoechst)]이다.
방사선 조사로 인해 레지스트의 용해도가 변한다. 포지티브 레지스트의 경우, 조사된 부분은 조사되지 않은 부분보다 쉽게 용해되고, 네가티브 레지스트의 경우, 이와 반대가 된다. 이와 같은 용해도의 차이로 인해(조사되거나 조사되지 않은) 레지스트에서 보다 용이하게 용해되는 부분을 용매를 사용하여 선택적으로 용해시킬 수 있다. 난용성 부분은 보다 강한 용매 속에서 용해된다. 레지스트의 "용해도"는 선택된 용액 조건하에서의 특별한 용매("현상액")의 작용에 관한 것이다.
방사선 조사 후, 레지스트층에서 보다 용이하게 용해되거나 보다 용이하게용해되어 왔던 부분은 용매(현상액)로 용해시켜 제거한다. PMMA에 있어서, 예를 들면, 독일연방공화국 공개특허공보 제30 39 110호에 따른 GG 현상액이 적합하고 네가티브 레지스트 AZ-PN에 있어서는 현상액으로서 수산화암모늄 수용액이 적합하다.
그 결과, 전도성 기판 또는 전도성 전기도금 시작 층을 제외한 레지스트층에 추가의 수평면을 갖는 구조가 노출된다.
레지스트층의 보다 용이하게 용해되는 물질을 용해시킨 부분에 전기도금 또는 무전해도금에 의해 금속을 충전시키며, 이러한 목적에는 금, 니켈, 구리 또는 이들의 합금이 적합하다. 전착된 금속의 두께는 레지스트층의 두께보다 작은 것이 바람직하다. 전착되는 패턴화 금속층의 두께는 전류와 금속의 침착시간에 의해 조절되거나, 우선 금속을 약간 더 두껍게 침착시킨 다음 예정된 두께로 기계적으로 제거하여 조절한다(레지스트층의 일부가 남게 된다).
기판의 평평한 표면으로부터의 상기 추가 영역의 거리 및 추가 영역의 표면특성은 ±0.5㎛의 정밀도로 성취된다. 남아있는 레지스트층 중 보다 난용성인 부분은 보다 강한 용매로 용해시켜 제거한다.
또한, 임의의 목적하는 방식으로 패턴화된 추가의 수평면은 위와 같은 방법의 단계들을 반복함으로써 다른 수평면의 상부에 형성시킬 수 있으며, 이는 개별적인 층들의 서로에 대한 위치에서 정렬된 마스크들을 사용하는 석판인쇄에 의해 ㎛범위의 정밀도로 성취할 수 있다.
각 경우에 있어서, 각각의 레지스트층의 전체 두께에 대해 1개의 패턴화 마스크를 통해 예를 들면, X-선 방사선을 조사하는 것이 바람직하다. X-선 방사선은, 예를 들면, 전자에너지가 2.3GeV인 전자 싱크로트론으로부터의 싱크로트론 방사선이 바람직하다. 마스크는 기판에 이미 형성된 구조에 대하여 정렬된다.
하나 이상의 패턴화된 추가의 스텝 수평면들을 갖는 기판에 대해 최종적인 레지스트층을 도포하며, 이때 상기 모든 스텝들 위에 레지스트층을 차후 성형할 미소구조체의 최종 높이에 상응하는 두께로 도포한다. 이러한 목적을 위해, 최종 레지스트층의 표면을, 필요한 경우, 정밀한 기계 가공으로 목적하는 높이까지 제거한다(±1㎛의 정밀도).
정렬된 방식으로 유지시킨 최종 마스크를 통해 최종 레지스트층에 방사선을 조사한 다음 최종 레지스트층 중 보다 용이하게 용해되는 부분을 용해시킨다.
최종적으로, 레지스트층 중 용해시켜 제거한 부분에, 예를 들면, 전착에 의해 금속을 침착시킨다. 이러한 목적에는 금, 니켈, 구리 또는 이들의 합금이 적합하다. 구조체를 금속으로 완전히 충전시킨 후, 성형 인서트를 함께 지탱시키고 성형 인서트가 미소구조체의 후속 성형을 위해 충분히 조면화되도록 응집층으로서 추가의 금속을 수 ㎜ 두께로 침착(예: 전착)시킨다. 이에 따라, 금속으로 충전된 구조체가 추가의 금속에 의해 과형성(overgrowth)된다. 과형성 층의 두께에 있어서는 성형 인서트의 기계적 조도(ruggedness)와 금속의 전착에 필요한 시간 사이의 절충이 이루어져야 한다.
필요한 경우, 전착시킨 응집 금속층의 외부 윤곽을 기계가공한다.
기판은 분쇄기 또는 제재기와 같은 절단기로 제거(바람직하게는 기계적으로)한다. 필요한 경우, 기판은 잡아 당겨서 떼어낼 수도 있다. 가장 유리한 제거방법은 기계가공력이 전혀 발생하지 않는 방법, 예를 들면, 방전 가공 또는 에칭이다. 또한, 상이한 제거방법들의 조합도 적합하다.
필요한 경우, 기판을 제거한 후 기판 표면의 수평면에 위치한 전착 금속의 노출된 부분을 기계적으로 재차 처리한다.
이어서, 전착 금속에 잔류하는 비전도성 및 전도성 중간층들을 제거한다. 이러한 목적을 위해, 기판을 제거한 후, 예를 들면, 노출된 층에, 경화된 후에 박리되면서 금속 구조체로부터 제거하고자 하는 중간 층의 부착 부분을 뜯어내는 접착제를 붓는다. 반면, 레지스트층에 잔류하는 부분은 필요한 경우, 방사선 조사 후 용해시켜 제거하고, 이어서 경화된 후에 박리되면서 금속 구조체로부터 제거하고자 하는 층의 부착 부분을 뜯어내는 접착제를 판 위에 붓는다. 더우기, 제거할 층을 선택적으로 용해시켜 제거할 수 있으며, 이러한 목적을 위해 앞서 사용한 "현상액"보다 사실상 더욱 공격적인 용매를 사용하고; 또한, 이 경우 용해온도를 상승시킬 수 있다.
전착 금속 구조체로부터 모든 물질을 제거한 후에 완성된 금속 성형 인서트를 수득할 수 있다.
스텝 성형 인서트를 사용하여 스텝 플라스틱 미소구조체를 공지된 방법으로 성형한다. 성형에 적합한 플라스틱은, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드와 같은 플라스틱; 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF) 또는 폴리에테르에테르 케톤(PEEK)과 같은 내열성 및/또는 내약품성 플라스틱; 및 필요한 경우 결합제를 가함으로써 후속적으로 열가소성 물질로 변형될 수 있는 미분 소결 물질이다. 스텝 성형 인서트의 미소구조체에 충전되어 제조된 플라스틱 미소구조체 또는 소결 물질로 된 미소구조체는 성형 인서트로부터 공지된 방식으로 제거될 수 있고, 그 결과, 스텝 미소구조체를 수득한다. 스텝 성형 인서트는 당해 미소구조체를 반복적으로 성형하는 데 사용할 수 있다.
성형된 스텝 미소구조체는 원-피스(one-piece) 성형체에서 높이가 상이하거나 동일하고 하나 이상의 스텝을 갖고 미소구조체의 전체 높이에 대해 횡방향 치수가 사실상 급격히 변하는 상이하게 성형된 미소구조를 가질 수 있다.
성형된 스텝 미소구조체는 플라스틱, 세라믹 또는 소결 물질로 이루어질 수 있으며, 스텝 미소구조체를 기계적으로 성형한 다음 성형 인서트로부터 제거하고, 이 성형 인서트를 성형에 반복적으로 사용할 수 있다.
성형된 스텝 미소구조체는 금속으로 이루어질 수 있는데, 이 경우 스텝 미소구조체는 전기도금 또는 무전해도금에 의해 성형되고, 성형 후 성형 인서트로부터 성형물을 분리시키거나 성형 인서트를 용해시킨다(폐금형이 됨).
적합한 미소구조, 예를 들면, 원추형으로 연장된 벽을 갖거나 종횡비가 작은 금속성 성형 인서트는 보조 구조체로 변형될 수 있다. 보조 구조체는 예를 들면, 플라스틱 또는 금속으로 이루어질 수 있다. 금속 보조 구조체에 있어서, 귀금속 (예: 금 또는 백금)을, 예를 들면, 비금속(base metal)(예: 구리 또는 니켈)으로 형성된 성형 인서트에 전기도금시키거나 무전해 침착시킨다. 귀금속을 원래 존재하는 기판의 표면 높이까지만 침착시킬 수 있거나, 추가의 귀금속을 충분한 두께로침착시켜 미소구조체를 과형성시킬 수 있다. 성형 인서트로부터 보조 구조체를 분리시킬 수 있는데, 이 경우, 성형 인서트를 반복해서 사용할 수 있다. 분리시킬 수 없는 경우, 성형 인서트를 성형 후 용해시킨다(폐금형이 됨).
성형 인서트를 사용하여 미소구조체를 성형하는 경우, 미소구조체의 구조는 성형 인서트의 구조와 상보적이다. 보조 구조체를 사용하여 미소구조체를 성형하는 경우, 미소구조체의 구조는 성형 인서트의 구조에 상응한다.
기술된 방법은 특히, LIGA 방법의 모든 단계를 포함한다.
본 발명에 따르는 방법, 이에 의해 제조되는 스텝 성형 인서트 및 성형되는 스텝 미소구조체는 다음과 같은 이점이 있다:
- X-선 석판인쇄에 의해 패턴화된 수평면과 스텝의 높이는 서브마이크로미터 또는 마이크로미터 범위의 수평 정밀도(수평면)와 수직 정밀도(스텝의 높이)를 갖는다.
- 각각의 수평면의 서로에 대한 위치 정밀도는 정렬 비용에 따라 상이하며, 서브마이크로미터 내지 마이크로미터 범위내이다.
- 스텝 성형 인서트는 모든 단계를 거치는 동안 고체 기판 상에서 만들어지기 때문에 매우 정밀한 크기를 갖는다.
- 스텝 성형 인서트를 제조하는 방법은 오차에 대한 민감성이 거의 없기 때문에 제조하는 동안의 불량률도 낮다.
- 후속 성형시에 존재하는 표면들은 석판인쇄에 의하여 레지스트층에 형성되며, 알려진 바와 같이, 요철의 높이가 매우 낮다. 또한, 정밀하게 기계적으로 처리하여 형성된 기본 수평면과 추가 수평면은 연마 분쇄로 처리하는 경우 요철 높이가 낮다.
- 추가의 수평면들을 미리 형성시킨 다음, 이들의 높이를 조절하고 재조작 할 수 있는데, 이는 추가로 금속을 침착시켜 높이를 상승시키는 방법 및 금속 침착물을 제거하여 높이를 감소시키는 방법 둘 다에 의해 가능하다.
- 재현성과 치수 정밀도가 높은 기계를 사용하여 기판 위의 추가의 수평면들의 표면을 처리한다.
- 금속의 전착에 의해 스텝 성형 인서트가 계속하여 형성된다.
제1도 내지 제11도의 도면을 참고하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 제 1도 내지 제10도(모든 경우 단면을 나타낸다)는 포지티브 레지스트를 사용하는 투-스텝 성형 인서트의 제조를 나타낸다.
기판(1)은 구리로 이루어지고 편평한 표면(2)을 갖는다. 구리판은 이의 하부에 대해 평행한 평면 표면을 가질 수 있다. 접착층(3)을 먼저 표면(2)에 도포하고, 이 층위에 제1 X-선 레지스트층(4)[예: 폴리(메틸 메타크릴레이트)]을 도포한다. 이 층(4)은 예상되는 스텝의 높이보다 두껍다. 제1 X-선 마스크(5) - 예를 들면, 석판인쇄와 기계적인 전기성형에 의해 제조된 제1 X-선 마스크 - 는 X선 방사선을 투과시키고, 보다 높이 위치하는 추가 수평면의 목적하는 구조에 상응하는 구조를 갖는 부분을 갖는다.
X-선 마스크를 통해 레지스트층(4)에 싱크로트론 방사선(6)을 조사한다. 이 공정에서, 제1 레지스트층의 조사된 부분(7)은 가용성이 된다. 이 부분을 용해시켜 제거한다. 제1 레지스트층 중의 용해시켜 제거한 부분에 구리를 전착시킨다.구리층(9)(제4도 참조)은 잔류하는 제1 레지스트층(8)의 두께보다는 약간 얇지만 목적하는 최종 두께보다는 약간 두꺼운 것이 바람직하다. 특정 정밀도 - 예를 들면, 0.5㎛ - 를 갖는 목적하는 스텝 높이(10)가 될 때까지 연마 분쇄기로 레지스트층과 구리층을 제거한다(제5도 참조).
제1 레지스트층의 잔여 부분(8)을 용해시켜 제거한다. 추가의 접착층(11)과 제2 레지스트층(12)(이 경우 최종 레지스트층)을 패턴화된 구리층과 접착층(3) 위에 도포한다. 제2 레지스트층(12)은 특정 정밀도 - 예를 들면, 1㎛ -를 갖는 목적하는 높이(13)가 될 때까지 기계적으로 제거한다.
제1 및 제2 수평면 위에 형성될 구조에 따라 패턴화된 제2 X-선 마스크(14) (이 경우 최종 마스크)를 제2 레지스트층(12)의 비도포면에 정렬시킨다. 제2 마스크(14)를 통해 제2 레지스트층(12)에 싱크로트론 방사선(15)을 조사한다. 제2 수평면 위의 가용성 부분(16a)과 제1 수평면 위의 가용성 부분(17a)을 용해시켜 제거함으로써 적합한 형태와 크기의 트렌치(trench)(16b와 17b)를 형성시킨다.
트렌치의 높이는 금속성 중간층을 도입함으로써 정한다.
트렌치를 금속(18) - 예를 들면, 니켈 - 로 충전하여 금속층으로 도포한다. 이어서, 스텝을 포함하는 기판을(기계적으로 및/또는 화학적으로) 제거하고 접착층의 잔류부와 제2 레지스트층(12)의 잔류부를 용해시켜 제거한다.
플라스틱 미소구조체는 성형 인서트로서 미소구조 금속체(19)(예: 니켈)를 사용하여 성형한다. 미소구조체의 정밀도는 2개의 수평면과 당해 수평면들의 간격에서의 구조의 배열에 따라 마이크로미터 내지 서브마이크로미터 범위이다. 플라스틱으로 성형하는 동안 발생하는 수축은 성형 인서트의 제조시 고려된다.
제11도는 한 예로서, 광도파관 네트워크용 결합기(coupler for optical wave guide networks)(1X8)를 제조하기 위한 2개의 스텝을 갖는 성형 플라스틱 미소구조체(21)의 사시도를 나타낸다. 상부 수평면에는 광도파관을 통합하기 위한 예비성형물로서 트렌치(22)가 있다. 이들은, 예를 들면, 폭이 9㎛이고 깊이가 7㎛이다. 하부 수평면에는 결합될 도파관 섬유의 말단이 정확하게 도입되고 이들 섬유의 말단이 영구적으로 고정되는 가이드 트렌치(23)가 있다. 가이드 트렌치는, 예를 들면 깊이가 66㎛이고 폭이 125㎛이며 길이가 약 5㎜이다.
당해 두 수평면사이의 간격(가이드 트렌치의 하단에서 도파관 예비성형 트렌치의 하단까지의 간격)은, 예를 들면, 59.0±0.5㎛이고 본 발명의 방법에 의해 정밀하게 제조할 수 있다.
가이드 트렌치 중앙의 수직면은 연결되는 도파관 예비성형 트렌치 중앙의 수직면에 대해 0.5㎛ 미만으로 이동된다.
이러한 광학 집적 소자의 제조에 관한 세부 사항은, 예를 들면, 독일연방공화국 특허 제42 17 526.7호에 제시되어 있다.
제1도 내지 제10도는 포지티브 레지스트를 사용하여 투-스텝 성형 인서트를 제조하는 방법을 나타내고,
제11도는 광도파관(光導波管) 네트워크용 결합기(coupler for optical wave guide networks)를 제조하기 위한 스텝이 2개인 플라스틱 미소구조 성형체의 사시도를 나타낸다.

Claims (20)

  1. (1) 편평하고 평행한 평면을 갖는 기판에 제1 레지스트층을 예상되는 스텝의 높이보다 더 높게 도포하고,
    (2) 제1 패턴화 마스트(patterned mask)를 통해 제1 레지스트층에 방사선을 조사하고,
    (3) 제1 레지스트층의 보다 가용성인 부분을 용해시킨 다음,
    (4) 제1 레지스트층의 보다 가용성인 물질을 용해시켜 제거한 부분에 금속을 설정된 높이에 도달할 때까지 전착시키고,
    (5) 제1 레지스트층의 난용성 부분을 용해시키고,
    (6) 모든 스텝 위에 최종 레지스트층을 도포한 다음,
    (7) 최종 레지스트층에 정렬하여 위치시킨 최종 마스크를 통해 방사선을 조사하고,
    (8) 최종 레지스트층의 보다 가용성인 부분을 용해시킨 다음,
    (9) 최종 레지스트층의 보다 가용성인 물질을 용해시켜 제거한 부분에 금속을 전착시키고,
    (10) 금속을 사용하여 전체 부분을 두께가 수 ㎜ 이하인 층으로 도포한 다음,
    (11) 기판을 제거하고 최종 레지스트층의 잔류부를 제거함을 특징으로 하며,
    서브마이크로미터 범위의 수평 정밀도와 수직 정밀도를 갖는 스텝 성형 인서트(stepped mould inserts)를 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 필요한 경우, 제1 레지스트층용 접착층으로 미리 도포한 전도성 기판에 제1 레지스트층을 도포하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 전기도금 시작 층(starter layer)으로 미리 도파한 비전도성 기판에 제1 레지스트층을 도포하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 레지스트층의 보다 가용성인 물질을 용해시켜 제거한 부분에 금속을 설정된 높이에 도달할 때까지 전류와 시간을 조절하여 전착시키는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 레지스트층의 보다 가용성인 금속을 용해시켜 제거한 부분에 금속을 설정된 높이 이상으로 전착 또는 무전해 침착시킨 다음, 금속과 레지스트 물질을 설정된 높이 미만으로 기계적으로 제거하는 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 추가의 레지스트층을 도포하기 전에 모든 스텝 위에 레지스트 접착층, 전기도금 시작 층, 또는 이들 두 층 모두를 도포하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    제1항의 단계(1) 내지 (5)를 반복 수행하며, 각각의 경우, 1개의 패턴화 마스크를 사용하여 각각의 레지스트층에 방사선을 조사하고,
    제1항의 단계(6) 내지 (11)을 1회 수행하는 것을
    특징으로 하여 다중 스텝 성형 인서트를 제조하는 방법.
  8. (1) 편평하고 평행한 평면을 갖는 기판에 제1 레지스트층을 예상되는 스텝의 높이보다 더 높게 도포하고,
    (2) 제1 패턴화 마스크(patterned mask)를 통해 제1 레지스트층에 방사선을 조사하고,
    (3) 제1 레지스트층의 보다 가용성인 부분을 용해시킨 다음,
    (4) 제1 레지스트층의 보다 가용성인 물질을 용해시켜 제거한 부분에 금속을 설정된 높이에 도달할 때까지 전착시키고,
    (5) 제1 레지스트층의 난용성 부분을 용해시키고,
    (6) 모든 스텝 위에 최종 레지스트층을 도포한 다음,
    (7) 최종 레지스트층에 정렬하여 위치시킨 최종 마스크를 통해 방사선을 조사하고,
    (8) 최종 레지스트층의 보다 가용성인 부분을 용해시킨 다음,
    (9) 최종 레지스트층의 보다 가용성인 물질을 용해시켜 제거한 부분에 금속을 전착시키고,
    (10) 금속을 사용하여 전체 부분을 두께가 수 ㎜ 이하인 층으로 도포한 다음,
    (11) 기판을 제거하고 최종 레지스트층의 잔류부를 제거하는 것을 특징으로 하는 방법으로 제조된 서브마이크로미터 범위의 수평 정밀도와 수직 정밀도를 갖는 스텝 성형 인서트.
  9. 상이하거나 동일한 높이를 가지며, 하나 이상의 스텝을 갖는 원-피스 성형체(one-piece body)에서의 상이하게 성형된 미소구조 및
    미소구조체의 전체 높이에 대해 사실상 급격히 변하는 횡방향 치수
    를 특징으로 하는,
    서브마이크로미터 범위의 수평 정밀도와 수직 정밀도를 갖는 제8항의 스텝 성형 인서트로 성형시켜 제조한 스텝 미소구조체.
  10. 제9항에 있어서,
    스텝 미소구조체를 기계적으로 성형하고,
    당해 미소구조체를 성형 인서트로부터 제거한 다음,
    성형 인서트가 성형에 반복사용되는,
    플라스틱, 세라믹 또는 소결 물질로 이루어진 미소구조체.
  11. 제9항에 있어서,
    스텝 미소구조체를 전착되거나 무전해 침착된 금속으로 형성시키고,
    침착 후 성형 인서트로부터 성형된 금속성 미소구조체를 제거하거나 성형 인서트를 용해시켜 금속성 미소구조체를 수득하는 스텝 금속 미소구조체.
  12. 제9항에 있어서,
    스텝 성형 인서트를 성형시켜 보조 구조체로 변형시키고,
    스텝 미소구조체를 전착, 무전해 침착 또는 분체 기술에 의해 기계적으로 보조 구조체로 성형한 다음,
    보조 구조체로부터 성형된 미소구조체를 제거하거나 보조 구조체를 용해시켜 미소구조체를 수득하는
    플라스틱, 세라믹, 소결 물질 또는 금속으로 이루어진 스텝 미소구조체.
  13. 제4항에 있어서, 추가의 레지스트층을 도포하기 전에 모든 스텝 위에 레지스트 접착층, 전기도금 시작 층, 또는 이들 두 층 모두를 도포하는 방법.
  14. 제5항에 있어서, 추가의 레지스트층을 도포하기 전에 모든 스텝 위에 레지스트 접착층, 전기도금 시작 층, 또는 이들 두 층 모두를 도포하는 방법.
  15. 제8항에 있어서, 필요한 경우, 제1 레지스트층용 접착층으로 미리 도포한 전도성 기판에 제1 레지스트층을 도포하는 방법으로 제조된 스텝 성형 인서트.
  16. 제8항에 있어서, 전기도금 시작 층으로 미리 도포한 비전도성 기판에 제1 레지스트층을 도포하는 방법으로 제조된 스텝 성형 인서트.
  17. 제8항, 제15항 및 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 레지스트층에서 보다 가용성인 물질을 용해시켜 제거한 부분에 금속을 설정된 높이에 도달할 때까지 전류와 시간을 조절하여 전착시키는 방법으로 제조된 스텝 성형 인서트.
  18. 제8항, 제15항 및 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 레지스트층에서 보다 가용성인 금속을 용해시켜 제거한 부분에 금속을 설정된 높이 이상으로 전착 또는 무전해 침착시킨 다음, 금속과 레지스트 물질을 설정된 높이 미만으로 기계적으로 제거하는 방법으로 제조된 스텝 성형 인서트.
  19. 제8항, 제15항 및 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 추가의 레지스트층을 도포하기 전에 모든 스텝 위에 레지스트 접착층, 전기도금 시작 층, 또는 이들 두 층 모두를 도포하는 방법으로 제조된 스텝 성형 인서트.
  20. 제8항에 있어서,
    제8항에 따르는 단계(1) 내지 (5)를 반복 수행하며, 각각의 경우, 1개의 패턴화 마스크를 사용하여 각각의 레지스트층에 방사선을 조사하고,
    제8항에 따르는 단계(6) 내지 (11)을 1회 수행함을 특징으로 하는 방법으로 제조된 스텝 성형 인서트.
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