KR100528960B1

KR100528960B1 - 폴리머 미세 바늘 어레이의 제조방법

Info

Publication number: KR100528960B1
Application number: KR10-2003-0009768A
Authority: KR
Inventors: 이승섭; 문상준
Original assignee: 학교법인 포항공과대학교
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2005-11-16
Also published as: KR20040074167A

Abstract

본 발명은 폴리머 미세 바늘 어레이를 제조하기 위한 금형 및 그 금형을 이용하여 폴리머 미세 바늘 어레이를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명에 의해 제조된 폴리머 미세바늘 어레이는 폴리머로 제조되었기 때문에 충격 등에 의해 쉽게 파괴되지 않아 파괴된 조각이 혈류에 포함되어 혈류를 막는 등의 심각한 문제를 야기하지 않으므로, 매우 안전하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 실리콘이나 유리로 제조하는 것에 비해, 제작공정이 간단하고 제조단가가 매우 저렴해 질 수 있다.

Description

폴리머 미세 바늘 어레이의 제조방법{Method for preparing polymer micro needle array}

본 발명은 미세 바늘 어레이 금형의 제조방법 및 이를 이용한 폴리머 미세 바늘 어레이의 제조방법에 관한 것이다.

피부로부터 혈액을 추출하거나 외래약품을 주입하기 위해서는 반경 수밀리미터의 바늘을 이용하거나 날카로운 칼을 이용하였다. 그러나, 이러한 기술은 피부에 과도한 상처를 만들 수 있으며, 검사체에 고통을 가하게 된다. 예를 들어, 당뇨병과 같은 특이한 질병에 있어서, 혈액에 포함된 글루코오스의 양을 항상 검사할 필요가 있다. 반경 수밀리미터의 바늘이나 날카로운 칼을 사용할 경우, 환자는 잦은 혈액의 측정을 위해 상처를 가함으로써 채혈에 의한 고통으로 측정에 거부감을 느끼게 된다. 또한, 종래의 바늘은 일정한 시간간격으로 약품을 인체에 투입할 경우, 충격 등의 외부환경에 의해 환자를 위험하게 만들 수도 있다.

상기와 같은 종래 주사바늘의 단점을 보완하기 위하여 수백 마이크로 높이의 바늘을 어레이로 제작하여 통점의 자극을 완화하는 미세 바늘을 제작하는 방법들이 개발되었다. 이들의 제작방법들을 도 3a 내지 도3f에 나타내었다.

도 3a는 유리 및 실리콘의 이소트로픽 에칭에 의한 미세 바늘의 제작 공정을 나타낸 것이다. 우선 유리 및 실리콘기판에 이소트로픽 에칭용 마스크인 금속을 입힌 다음, 리쏘그래피 작업으로 구멍 패턴을 형성한다. DRIE(Deep Reactive Ion Eching)를 사용하여 유리 및 실리콘기판에 구멍을 뚫고, 구멍이 식각되지 않도록 표면을 코팅한다. 다음으로, 이소트로픽 에칭용 형상을 앞면에 형성하고, BHF 또는 HF로 에칭하여 바늘과 같이 뾰족한 끝을 만들고, 마지막으로 마스크에 사용된 금속을 제거함으로써 미세바늘을 제작하는 것이다. 도 3b는 상기 도 3a의 공정에 의해 제작된 미세 바늘의 SEM 이미지이다(1st annual international IEEE-EMBS Special Topic Conference on Microtechnologies in Medicine and Biology October 12-14, 2000, Lyon, France, 224-228쪽; "Fluid injection through out-of-plane needle", Boris Stoeber 및 Dorian Liepmann, MEMS'02, 2002, 141-144쪽)

도 3c는 실리콘을 이용한 미세 바늘의 제작 공정을 나타낸 것이다. 우선, 실리콘을 DRIE 하여 트랜치(tranch)를 형성하고, 반대쪽에서 같은 방법으로 구멍을 형성한다. 다음으로, 실리콘 식각액에 의한 비등방성 에칭의 보호를 위해 실리콘 전체를 코팅한다. 실리콘 상부의 코팅 마스크를 제거한 후 비등방성 에칭을 하여 경사면을 형성시킨다. 마지막으로, 적당한 깊이로 에칭한 후 코팅을 제거하면 미세바늘이 완성된다. 도 3d는 도 3c의 공정에 의해 제작된 미세 바늘이다("Silicon micromachined hollow microneedles for transdermal liquid transfer", J.G.E. Gardeniers, J.W. Bernschot, M.J. de Boer, Y.Yeshurun, M. Hefetz, R.van't Oever, 및 A. van den Berg, Transducer'02, 2002, pp.467-470)

도 3e는 측면에 구멍을 갖는 미세 바늘의 제작 공정이다. 우선 실리콘의 반대면에 구멍 패턴을 만든 다음, DRIE로 구멍을 형성시키고 정면에 십자 모양의 패턴을 형성시킨다. 다음으로 실리콘을 등방성 에칭을 하여 예리한 바늘 말단을 형성시키고, DRIE로 바늘의 높이를 정한다. 마지막으로, 등방성 에칭으로 바늘 말단을 더 예리하게 하고 측면에 구멍을 형성시킨 후 마스크를 제거하면 미세 바늘이 완성된다. 상기 공정 후, DRIE로 더 긴 바늘을 제작할 수 있다. 도 3f는 도 3e의 공정에 의해 제작된 미세바늘이다("Novel, side opened out-of-plane microneedles for microfluidic transdermal interfacing", Patrick Griss, 및 Goron Stemme).

상기 미세바늘은 실리콘 또는 유리를 사용하여 반도체 공정에 의해 제작된다. 이러한 공정에 사용되는 유독성 약품은 미세 바늘에 포함되어 인체에 해를 미칠 수 있다. 또한 충격 등에 의해 날카로운 바늘이 파괴되면 파괴된 조각이 인체의 혈류에 포함되어 혈류를 막는 등의 심각한 문제를 야기할 수 있다. 또한 실리콘이나 유리를 사용할 경우, 제작공정이 복잡하고 제조단가가 매우 높은 문제점이 있다.

본 발명은 미세 바늘 어레이를 제조하기 위한 미세 바늘 어레이 금형의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 미세 바늘 어레이 금형을 이용하여 폴리머 미세 바늘 어레이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 포함한다.

본 발명은,

유리기판의 표면에 크롬/금 층을 증착시키는 단계;

상기 증착된 크롬/금 층을 식각공정에 의해 바늘 어레이 단면의 형상을 형성시키는 단계(2);

상기 기판에 음성 감광제 층(5)를 형성시키는 단계;

상기 음성 감광제 층에 UV 마스크(4)를 통해 UV 광원(3)을 수직 노광하는 단계; 및

상기 기판의 유리기판 쪽으로 UV 광원(6)을 경사시키거나 경사판(7)을 이용하여 경사노광하는 단계를 포함하는 미세 바늘 어레이 음각 금형(15)을 제조하는 방법을 제공한다.

상기 제조방법을 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

유리기판의 표면에 크롬/금 층을 증착하기 전에 먼저 유리기판을 세정한다. 세정액으로는 황산 및 과산화수소의 1:2 희석액을 사용할 수 있다. 상기 유리기판의 표면에 크롬/금 층은 각각 0.02 내지 0.05 미크론 및 0.2 내지 0.5미크론 인 것이 바람직하다.

증착된 크롬/금 층을 UV 마스크(1)을 통해 UV를 노광시켜 식각공정에 의해 미세바늘의 단면 형상을 형성시킨다(도 4a). 식각된 크롬/금 층은 이후에 마스크로서의 역할을 수행한다.

상기 기판의 크롬/금 층이 형성된 면에 음성 감광제인 음성 감광제를 도포시킨 후, 프리베이킹(prebaking) 한다. 상기 음성 감광제로는 UV 복원성(감광성) 폴리머를 사용할 수 있으며, 특히 SU-8(제조사: MICROCHEM, Newton, Massachusetts, 미국)을 이용하는 것이 바람직하다. SU-8을 사용할 경우, SU-8층(5)은 100~200rpm에서 50초 내지 100초 동안 음성 감광제를 회전도포하여 형성시킬 수 있다. SU-8 음성 감광제 층의 두께는 400 내지 900미크론 인 것이 바람직하며, 프리베이킹 온도는 90 내지 100℃인 것이 바람직하다.

상기 기판의 음성 감광제 층(5)에 UV 마스크(4)를 통해 UV 광원을 수직노광(3)한다(도 4b). SU-8을 사용할 경우, UV 광원은 4000∼8000mJ/㎠ 세기 및 365~400㎚ 파장인 것이 바람직하다. 음성 감광제이므로 노광된 부분은 경화되고, 노광되지 않은 부분은 연화된다.

이후, 상기 기판의 유리 쪽으로 UV 광원을 경사시키거나 경사판(7)을 이용하여 경사노광(6) 한다(도 4c). SU-8을 사용할 경우, UV 광원은 4000∼8000mJ/㎠ 세기 및 365~400㎚ 파장인 것이 바람직하다. 경사노광을 함으로써 도 4g에서 볼 수 있는 바와 같은 경사면이 형성된다.

노광 후, 포스트베이킹 하고 현상 후 세척한다. 그리고 나서, 하드베이킹 하여 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)를 제조한다. SU-8을 사용할 경우, 90 내지 100℃에서 포스트베이킹 하고, PGMEA(propyleneglycol monomethylether acetate)에서 현상하고 세척한 다음, 190 내지 210℃에서 하드베이킹 하여 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)을 제조한다.

상기와 같은 방법으로 제조된 미세바늘 어레이 음각 금형의 모양을 도 4g에 나타내었다.

또한 본 발명은,

유리기판(8)의 표면에 음성 감광제 층(9)을 형성시키는 단계;

상기 유리기판의 음성 감광제 층에 UV 마스크(10)를 통해 UV 광원(11)을 수직 노광하는 단계; 및

상기 기판의 유리기판 쪽으로 마스크(12)를 통해 UV 광원(13)을 노광시키되, 마스크를 이동시키면서 노광시키는 단계를 포함하는 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)을 제조하는 방법을 제공한다.

유리 기판 상의 음성 감광제 층은 앞서 기재한 바와 같이 형성시킬 수 있다. 형성된 상기 유리 기판의 음성 감광제 층(9)에 수직 노광용 UV 마스크 (10)을 통해 UV 광원(11)을 수직 노광 시킨다. SU-8을 사용할 경우, UV 광원은 4000∼8000mJ/㎠ 세기 및 365~400㎚ 파장인 것이 바람직하다.

이후, 상기 기판의 유리기판(8) 쪽으로 무빙 UV 마스크(12)을 통해 UV 광원(13)을 노광시키면서 무빙 마스크(12)를 이동시켜 UV 광원의 노광 정도가 경사를 이루게끔 하여 도 4g에서 볼 수 있는 바와 같은 경사면이 형성되도록 한다. SU-8을 사용할 경우, UV 광원은 4000∼8000mJ/㎠ 세기 및 365~400㎚ 파장인 것이 바람직하다.

상기 작업은 도 4d에서와 같이 음성 감광제 층이 형성된 유리기판을 사이에 두고 수직 노광용 UV 마스크(10)와 무빙 UV 마스크(12)를 양쪽에 배치하여 상기 두 단계의 작업을 동시에 행할 수도 있다.

또한 상기 방법은 도 4e와 같은 방법으로도 제조될 수 있다. 유리기판(14)에 음성 감광제 층(15)을 형성시키고, 그 음성 감광제 층 표면에 마스크로 사용될 크롬/금(16)을 증착시킨다. 증착된 크롬/금 층을 패턴하여 표면 마스크로서 사용한다. 그리고 나서, 도 4e에 나타낸 바와 같이, UV 마스크(17)만을 이동시켜 가면서 UV 광원을 노광시킴으로써 도 4g와 같은 미세바늘 어레이 음각 금형을 제조한다.

이러한 표면마스크를 사용하면 마스크와 음성 감광제간의 간격이 없으므로 노광각도에 따른 치수오차를 없앨 수 있는 잇점이 있다.

상기와 같은 방법으로 제조된 미세바늘 어레이 음각 금형의 모양은 도 4g와 같다.

또한 본 발명은,

유리기판(18)의 표면에 음성 감광제 층(19)을 형성시키는 단계;

상기 음성 감광제 층에 UV 마스크를 통해 UV 광원(21)을 수직 노광하는 단계; 및

상기 유리기판 쪽으로 그레이마스크(gray mask)를 통해 UV 광원(23)을 수직 노광하는 단계를 포함하는 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)을 제조하는 방법을 제공한다.

상기 제조방법을 도면을 참조하면서 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

유리 기판 상의 음성 감광제 층은 상기한 바와 같이 형성시킬 수 있다. 유리 기판의 음성 감광제 층에 UV 마스크(20)을 통해 UV 광원을 수직 노광(21) 시킨다. SU-8을 사용할 경우, UV 광원은 4000∼8000mJ/㎠ 세기 및 365~400㎚ 파장인 것이 바람직하다.

이후, 상기 기판의 유리 쪽으로 UV 그레이 마스크 (22)을 통해 UV 광원(23)를 노광시켜 UV 광원의 노광 정도가 경사가 생성되도록 하여 도 4g에서 볼 수 있는 바와 같은 경사면이 형성되도록 한다. SU-8을 사용할 경우, UV 광원은 4000∼8000mJ/㎠ 세기 및 365~400㎚ 파장인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 상기 세 가지 방법 중 어느 하나의 방법에 따라 제조된 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)에 금형 제조용 물질을 부어 미세 바늘 어레이 양각 금형(25)를 제조하는 단계;

미세 바늘 어레이 양각 금형(25)을 이용하여 금형 제조용 물질(26)로 최종 미세 바늘 어레이 음각 금형(27)을 제조하는 단계;

상기 최종 미세 바늘 음각 금형(27)에 감광성 폴리머(28)를 투입하여 금형을 채우는 단계; 및

상기 감광성 폴리머에 UV를 조사하여 원하는 형태의 구멍을 형성하고, 현상액과 식각액을 이용하여 미세바늘 어레이의 구멍 형상(29)을 형상식각(patterning)하는 단계를 포함하는 폴리머 미세바늘 어레이(30)를 제조하는 방법을 제공한다.

상기 금형 제조용 물질로는 PDMS(poly(dimethylsiloxane)), PMMA(polymethylmethacrylate), PC(polycarbonate), 또는 니켈을 사용할 수 있다. 상기 감광성 폴리머로는 SU-8 또는 PMMA을 사용할 수 있다.

우선, 상기 세가지 제조방법 중 어느 하나에 따라 제조된 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)의 표면을 실란화 시킨다. 실란화 약품으로는 트리클로로-3,3,3-트리플루오로프로필-실란을 사용할 수 있다. 미세바늘 어레이 음각 금형을 실란화 시킴으로써 이후에 제조되는 미세바늘 어레이 양각 금형(25)으로부터 미세바늘 어레이 음각 금형을 쉽게 떼어낼 수 있다. 이후, 실란화된 미세바늘 어레이 음각 금형에 금형 제조용 물질을 부어 미세 바늘 어레이 양각 금형(25)를 제조한다.

제조된 미세 바늘 어레이 양각 금형(25)을 기판 위에 올려놓고 금형 제조용 물질(26)을 이용하여 최종 미세 바늘 어레이 음각 금형(27)을 제조한다. 금형 제조용 물질(26)을 가하기 전에 미세바늘 어레이 양각 금형(25) 및 기판을 상기한 방법과 같이 실란화 시킨다. 실란화된 미세바늘 어레이 양각금형에 기포를 제거한 금형제조용 물질을 붓는다. 붓는 과정에서 생기는 기포를 제거하고 열처리하여 금형제조용 물질을 경화시킨다. 경화된 금형제조용 물질(26)을 떼어내면 폴리머 미세바늘 어레이를 제작하기 위한 최종 미세바늘 어레이 양각 금형(27)이 제조된다.

상기 금형 제조용 물질로는 PDMS, PMMA, PC, 또는 니켈을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

PDMS를 금형 제조용 물질로 사용할 경우에는 디메틸 실리콘 모노머와 경화제를 10:1로 사용하는 것이 바람직하다. PDMS 금형은 깨끗이 떨어지기 때문에, 별도의 공정 없이 다시 경화제를 혼합한 PDMS를 붓고 열처리 하는 공정을 반복하면 쉽게 대량으로 유연한 PDMS 금형을 제조할 수 있다.

제조된 최종 미세 바늘 음각 금형(27)에 감광성 폴리머(28)를 투입하여 금형을 채운다. 감광성 폴리머에 UV를 조사하여 원하는 형태의 구멍을 형성시키고, 현상액과 식각액을 이용하여 미세바늘 어레이의 구멍 형상(29)을 형상식각하여 폴리머 미세바늘 어레이(30)를 최종적으로 완성시킨다.

감광성 폴리머로서 SU-8 또는 PMMA를 사용할 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.

SU-8을 사용할 경우 100 내지 200rpm에서 50초 내지 100초 동안 회전도포하거나 직접주입하여 400 내지 900미크론의 두께를 형성시키고 프리베이킹 한다. 프리베이킹 온도는 90 내지 100℃가 바람직하다. 프리베이킹 후 UV 마스크를 통해 노광한다. UV 광원은 400 내지 8000mJ/cm2의 세기 및 365 내지 400nm의 파장인 것이 바람직하다. SU-8이 음성 감광제이므로, 노광된 부분은 경화하고 노광되지 않은 부분은 연화된다. 이후, 90 내지 100℃에서 포스트베이킹 한 다음, PGMEA에서 현상하고 세척한다. 이후 약 190 내지 210℃에서 하드베이킹 하여 최종적인 미세바늘 어레이(30)을 완성한다.

본 발명은 또한, 상기 세 가지 방법 중 어느 한 방법에 따라 제조된 미세바늘 어레이 음각 금형(4g)을 이용하여 제조한 최종 미세 바늘 어레이 음각 금형(18)을 사용하여 UV 엠보싱 방법 또는 인젝션 몰딩 기법으로 폴리머 미세 바늘 어레이를 제조하는 방법을 제공한다.

UV 엠보싱 방법은 금형을 아래에 두고 폴리머를 압력으로 압착한 후 UV를 조사하여 폴리머를 굳히고 완성함으로 이루어진다.

인젝션 몰딩 기법은 금형에 온도와 압력을 가하여 폴리머를 변형시켜 몰드와 같은 모양을 성형한 후 금형의 온도와 압력을 낮춰 최종 폴리머 제품을 생산하는 방법이다.

상기와 같은 방법으로 제조된 대표적인 폴리머 미세바늘 어레이의 단면도를 도 1에 나타내었다.

본 발명에 의해 제조된 폴리머 미세바늘 어레이는 폴리머로 제조되었기 때문에 충격 등에 의해 쉽게 파괴되지 않아 파괴된 조각이 혈류에 포함되어 혈류를 막는 등의 심각한 문제를 야기하지 않으므로 매우 안전하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 실리콘이나 유리로 제조하는 것에 비해, 제작공정이 간단하고 제조단가가 매우 저렴해 질 수 있다.

도 1은 본 발명의 방법에 따라 제조된 폴리머 미세 바늘 어레이의 대표적인 단면도이다.

도 2는 피부를 관통하는 미세바늘 어레이의 모식도이다.

도 3a는 유리 및 실리콘의 이소트로픽 에칭에 의한 미세 바늘의 제작 공정을 나타낸 것이다.

도 3b는 도 3a의 공정에 의해 제작된 미세 바늘의 SEM 이미지이다.

도 3c는 실리콘을 이용한 미세 바늘의 제작 공정을 나타낸 것이다.

도 3d는 도 3c의 공정에 의해 제작된 미세 바늘이다.

도 3e는 측면에 구멍을 갖는 미세 바늘의 제작 공정이다.

도 3f는 도 3e의 공정에 의해 제작된 미세바늘이다.

도 4a는 유리기판 상의 크롬/금 층이 식각공정에 의해 식각된 형상의 단면도이다.

도 4b는 유리기판의 음성 감광제(5)층에 UV 마스크(4)를 통해 UV 광원을 수직 노광(3)하는 것을 나타내는 단면도이다.

도 4c는 유리기판의 유리 쪽으로 경사면(7)을 이용하여 UV 광원을 경사 노광(6) 하는 것을 나타내는 단면도이다.

도 4d는 음성 감광제 층(9)이 형성된 유리기판(8)을 사이에 두고 UV 마스크(10, 12)를 양쪽에 배치한 다음 유리 쪽 마스크(12)를 이동시켜 가면서 양쪽에서 UV 광원을 노광시키는 것을 나타내는 단면도이다.

도 4e는 유리기판(14)에 음성 감광제 층(15)이 형성된 표면에 마스크로 사용될 크롬/금(16)을 증착하고 패턴하여 하나의 UV 마스크(17)만을 이동시켜 가면서 UV 광원을 노광시키는 것을 나타내는 단면도이다.

도 4f는 음성 감광제 층(19)이 형성된 유리기판(18)을 사이에 두고 음성 감광제 층 쪽에는 UV 마스크(20)을, 유리 쪽에는 그레이 마스크(22)를 배치하여 양쪽에서 UV 광원을 노광시키는 것을 나타내는 단면도이다.

도 4g는 UV 광원을 경사 노광시킴으로써 제조된 미세바늘 어레이 음각 금형의 형태를 나타낸다.

도 5a는 미세바늘 어레이 양각 금형에 금형 제조용 물질을 부어 굳힌 것의 단면도이다.

도 5b는 경화되어 완성된 최종 미세바늘 어레이 음각 금형의 단면도이다.

도 5c는 감광성 폴리머를 최종 미세바늘 어레이 음각 금형에 부은 단면도이다.

도 5d는 상기 도 5c의 감광성 폴리머에 원하는 형태의 구멍(29)을 식각한 후의 단면도이다.

도 5e는 최종적으로 완성된 미세바늘 어레이(30)의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: UV 마스크 2: Cr/Au 층이 패턴된 유리기판

3: UV 수직노광 4: UV 마스크

5: 음성 감광제 층 6: 경사 노광

7: 경사 노광용 받침대 8: 유리기판

9: 음성 감광제 층 10: UV 마스크

11: UV 수직노광 12: 무빙 마스크

13: UV 노광 14: 유리기판

15: 음성 감광제 층 16: 표면 마스크

17: UV 마스크 18: 유리기판

19: 음성 감광제 층 20: UV 마스크

21: UV 노광 22: 그레이 마스크

23: UV 노광 24: 미세바늘 어레이 음각 금형

25: 미세바늘 어레이 양각 금형

26: 금형 제조용 물질 27: 최종 미세바늘 어레이 음각 금형

28: 감광성 폴리머 29: 미세바늘 어레이 금형 형상

30: 완성된 미세바늘 어레이

Claims

유리기판의 표면에 크롬/금 층을 증착시키는 단계;

상기 증착된 크롬/금 층을 식각공정에 의해 바늘 어레이 단면의 형상을 형성시키는 단계(2);

상기 기판에 음성 감광제 층(5)를 형성시키는 단계;

상기 음성 감광제 층에 UV 마스크(4)를 통해 UV 광원(3)을 수직 노광하는 단계; 및

상기 기판의 유리기판 쪽으로 UV 광원(6)을 경사시키거나 경사판(7)을 이용하여 경사노광하는 단계를 포함하는 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)을 제조하는 방법.
유리기판(8)의 표면에 음성 감광제 층(9)을 형성시키는 단계;

상기 유리기판의 음성 감광제 층에 UV 마스크(10)를 통해 UV 광원(11)을 수직 노광하는 단계; 및

상기 기판의 유리기판 쪽으로 마스크(12)를 통해 UV 광원(13)을 노광시키되, 마스크를 이동시키면서 노광시키는 단계를 포함하는 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)을 제조하는 방법.
유리기판(18)의 표면에 음성 감광제 층(19)을 형성시키는 단계;

상기 음성 감광제 층에 UV 마스크(20)를 통해 UV 광원(21)을 수직 노광하는 단계; 및

상기 유리기판 쪽으로 그레이마스크(gray mask)(22)를 통해 UV 광원(23)을 노광하는 단계를 포함하는 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)을 제조하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음성 감광제는 UV 복원성(감광성) 폴리머인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음성 감광제는 SU-8인 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 UV 광원은 4000 내지 8000mJ/cm²의 세기 및 365~400㎚의 파장인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 미세 바늘 어레이 음각 금형(24)에 금형 제조용 물질을 부어 미세 바늘 어레이 양각 금형(25)를 제조하는 단계;

미세 바늘 어레이 양각 금형(25)을 이용하여 금형 제조용 물질(26)로 최종 미세 바늘 어레이 음각 금형(27)을 제조하는 단계;

상기 최종 미세 바늘 음각 금형(27)에 감광성 폴리머(28)를 투입하여 금형을 채우는 단계; 및

상기 감광성 폴리머에 UV를 조사하여 원하는 형태의 구멍을 형성하고, 현상액과 식각액을 이용하여 미세바늘 어레이의 구멍 형상(29)을 형상식각(patterning)하는 단계를 포함하는 폴리머 미세바늘 어레이(30)를 제조하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 금형 제조용 물질은 PDMS, PMMA, PC, 또는 니켈인 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 감광성 폴리머는 SU-8 또는 PMMA인 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항의 최종 미세 바늘 어레이 음각 금형(27)을 이용하여 UV 엠보싱 또는 인젝션 몰딩 기법으로 폴리머 미세바늘 어레이를 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 폴리머는 PC, PMMA, 아크릴, 또는 SU-8인 것을 특징으로 하는 방법.