KR100633594B1 - 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈 또는 거울의 대량생산이 용이하고, 1회의 제작공정으로 소정의 배열구조를 가지는 다수의 렌즈 또는 거울을 제작할 수 있으며, 회전대칭인 곡면 뿐만 아니라 회전대칭이 아닌 곡면을 가지는 렌즈 또는 거울을 제작할 수 있도록 한, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법은, 감광제가 도포된 기판 상으로 소정패턴을 가지는 마스크를 상대이동시켜가며 노광한 후 현상을 실행함에 따라 기판 상에 잔류하는 감광제에 의해 기판 상에 곡면이 형성되도록 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법에 있어서, 전술한 노광공정이 기판에 대한 마스크의 상대이동속도의 조절 및 기판에 대한 마스크의 상대이동방향의 변경 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.

Description

미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법{Method for curved surface on base plate by using microfabrication}

도 1은 종래기술에 따른 기판의 곡면 제작방법을 나타낸 공정도.

도 2a는 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 사용되는 미소가공법의 원리를 나타낸 공정도.

도 2b은 도 2a에 따른 미소가공법에 있어서, 노광시간에 따라 상이한 두께를 가지는 감광제의 현미경 사진.

도 2c는 도 2a에 따른 미소가공법에 있어서, 노광시간에 따른 잔류감광제의 두께를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법의 공정도.

도 4는 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 사용되는 장치의 구조도.

도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 사용되는 마스크의 다양한 실시예를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 의해 제작된 기판의 특성을 나타낸 도면.

도 7은 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 의해 제작된 기판의 현미경 사진.

도 8은 ICP RIE 장비를 이용하여 기판 상에 곡률 반경이 작은 곡면을 제작하는 과정을 나타낸 공정도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

101: 유리 기판 102: 다이아몬드 팁

201: 자외선 202: 마스크

203: 감광제 204: 기판

205: 감광제의 노광 부분 206: 노광 과정 후의 감광제

207: 현상 후의 감광제 301: 유리 기판

302: 감광제 303: 노광 과정 후의 감광제

304: 감광제의 노광 부분 305: 곡면 구조의 감광제

306: 현상 후의 감광제 400: 고정 스테이지

401: 이동용 스테이지 402: 마스크 고정대

403: 마스크 404: 셔터

405: 감광제가 도포된 기판 406: 자외선조사유닛

501: 단일 마스크 502: 배열 마스크

503: 변하는 슬릿 마스크 801: 실리콘 기판

802: 곡면 구조 감광제 803: 가속 이온

804: 식각된 실리콘 기판

본 발명은 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감광제가 도포된 기판에 대해 소정패턴을 가지는 마스크를 상대이동시켜가며 노광한 후 현상을 실행함에 따라, 기판 상에 잔류하는 감광제에 의해 기판 상에 곡면이 형성되도록 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 렌즈 또는 거울의 곡면 제작은 도 1에 도시되는 바와 같이, 렌즈의 재료가 되는 유리 기판(101)를 소정의 회전장치(도시되지 않음)에 의해 회전시키고, 이렇게 회전되는 유리 기판(101)의 중심에서부터 바깥쪽으로 다이아몬드 팁(102)을 이동시킴과 동시에, 유리 기판(101) 쪽으로 다이아몬드 팁(102)을 적절히 이동시킴으로써 유리 기판(101)의 일측면을 절삭하여 유리 기판(101) 상에 곡면을 형성하는 방법으로 이루어진다.

볼록렌즈 또는 볼록거울를 제작할 경우, 다이아몬드 팁(102)은 회전하는 유리 기판(101)의 중심에서부터 가장자리로 이동할수록 유리 기판(101) 쪽으로 더 깊이 밀어넣어지는데, 이러한 다이아몬드 팁(102)에 의한 절삭가공은 유리 기판(101)의 가장자리가 중심부보다 더 깊이 절삭되도록 함에 따라 유리 기판(101)이 볼록렌즈 또는 볼록거울로 형성되도록 한다.

반대로, 오목렌즈 또는 오목거울을 제작할 경우, 다이아몬드 팁(102)은 회전하는 유리 기판(101)의 가장자리에서부터 중심부로 이동할수록 유리기판(101) 쪽으로 더 깊이 밀어넣어지는데, 이러한 다이아몬드 팁(102)에 의한 절삭가공은 유리 기판(101)의 중심부가 가장자리보다 더 깊이 절삭되도록 함에 따라 유리 기판(101)이 오목렌즈 또는 오목거울로 형성되도록 한다.

전술한 유리 기판(101)의 곡면 제작방법은 기계 가공법에 의한 것으로, 1회의 제작 공정에 의해 기판(101) 상에 단지 1개의 곡면만을 형성하게 되므로 대량생산이 불가능하며, 소정의 배열구조를 가지는 다수의 렌즈 또는 거울을 제작할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 유리 기판(101)의 회전에 의해 곡면이 결정되기 때문인데, 다양한 형태의 곡면 중에서 오직 회전대칭인 곡면만이 형성될 수 있을 뿐, 회전대칭이 아닌 곡면의 형성시 제약이 따르는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 감광제가 도포된 기판에 대해 소정패턴을 가지는 마스크를 상대이동시켜가며 노광한 후 현상을 실행하는 미소가공법을 기판의 곡면 제작방법에 도입함으로써, 렌즈, 거울 또는 곡면을 가지는 이들의 복제용 원형틀의 대량생산이 용이하고, 1회의 제작공정으로 소정의 배열구조를 가지는 다수의 렌즈 또는 거울을 제작할 수 있으며, 회전대칭인 곡면 뿐만 아니라 회전대칭이 아닌 곡면을 가지는 렌즈 또는 거울을 제작할 수 있도록 한, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법을 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 감광제가 도포된 기판 상으로 소정패턴을 가지는 마스크를 상대이동시켜가며 노광한 후 현상을 실행함에 따라 기판상에 잔류하는 감 광제에 의해 기판 상에 곡면이 형성되도록 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법에 있어서, 노광공정은 기판에 대한 마스크의 상대이동속도의 조절 및 기판에 대한 마스크의 상대이동방향의 변경중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 실행되는 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법을 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면 전술한 기판은 렌즈 또는 거울 제작을 위한 유리 기판이다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 형성완료된 전술한 곡면에 그 두께 단차를 증가시키기 위해 이온식각이 실행된다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 전술한 기판은 렌즈 또는 거울제작용 원형틀로 제작되기 위한 실리콘 기판이다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 전술한 마스크는 2개의 슬릿이 서로 직각으로 배치된 형태의 패턴을 가진다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 전술한 마스크는 서로 직각으로 배치된 슬릿이 소정배열로 연속 형성되는 형태의 패턴을 가진다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 서로 직각으로 배치되는 전술한 슬릿들은 서로 상이한 폭과 길이를 가진다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 전술한 마스크는 슬릿의 폭이 연속적으로 변화되는 형태의 패턴을 가진다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 대해 상 세히 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실행할 수 있도록 바람직한 실시예를 예시적인 방법으로 기재한 것일 뿐, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상이나 범주가 한정되는 것은 아니다.

도 2a에는 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 사용되는 미소가 공법의 원리를 나타낸 공정도가 도시된다.

일반적으로 미소가공법은, 반도체 공정에 기반을 두는 가공법으로 증착, 사진 식각, 식각, 전기 도금 등을 이용하여 미소구조물을 제작하는 방법이다. 일반적인 미소가공법에서의 사진 식각 공정은 도 2a에 도시되는 바와 같다:

우선, 준비된 기판(204) 상에 감광제(203)를 도포한 후 적절히 열처리한다. 이러한 도포 및 열처리 공정에 의해 감광제(203)는 액체 상태에서 소정두께의 고체로 변하게 되면서, 기판(204) 상에 코팅된다.

그 다음에, 감광제(203) 상에 소정 형태의 패턴을 가지는 마스크(202)를 위치시키고 자외선(201)을 조사한다. 이 공정에서 조사되는 자외선(201)은 마스크(202)에 의하여 부분적으로 차폐되는데, 마스크(202)의 패턴 형태에 따라, 감광제(203)에 자외선(201)이 조사되는 영역이 결정된다. 이 공정이 완료되면 충분한 에너지의 자외선(201)이 조사된 노광부(205)와 자외선(201)이 조사되지 않은 부분으로 감광제의 영역이 구분된다.

그 다음에, 노광된 기판(204)을 현상액에 넣어 현상하게 되는데, 감광제(203)가 양성인 경우에는, 충분한 에너지의 자외선(201)이 조사된 노광부(205)의 감광제(203)가 현상공정에 의해 제거되고, 따라서 기판(204) 상에는 자외선에 노출 되지 않은 감광제(207)만이 잔류하게 된다. 여기서 감광제(203)를 두껍게 도포하면 3차원적 구조의 형성이 가능하다

감광제(203)에 조사되는 자외선(201)의 에너지는 자외선의 세기와 조사되는 시간의 곱으로 구해지므로, 조사시간이 길어지면 감광제(203)에 많은 에너지가 가해지게 되고, 조사시간이 짧아지면 감광제(203)에 적은 에너지가 가해지게 된다.

도 2a에서 자외선이 조사된 노광부(205)의 감광제(203)는 현상 후에 완전히 제거되는 것으로 도시되었지만, 조사되는 자외선(201)의 에너지가 충분하지 않으면, 현상 후라 하더라도 감광제(203)의 상단부만이 제거되는 현상이 발생된다. 따라서 기판(204) 상에 도포된 감광제(203)에 위치별로 다른 에너지의 자외선을 조사시키게 되면, 현상 후에 잔류하는 감광제가 특정한 두께를 가지도록 조절할 수 있음을 알 수 있다.

가운데 부분은 조사된 자외선의 에너지가 작고, 가장자리로 갈수록 에너지가 커지도록 노광을 하고서 현상을 하면, 도 2b에 도시되는 바와 같은 형상 및 도 2c에 도시되는 바와 같은 두께분포를 가지는 감광제 형상을 얻게 된다.

도 2c를 참조하면, 에너지가 거의 가해지지 않은 중심부에는 130000옹스트롬 정도의 두께로 감광제가 잔류하고 있으나, 가해지는 에너지가 중심에서 멀어질수록 점점 많아지므로 잔류하는 감광제의 두께도 점점 얇아지다가 중심에서 1300마이크로미터 정도 떨어진 지점에서는 현상 후에 감광제가 완전 제거된다.

따라서, 전술한 도 2a 내지 도 2c의 설명으로부터, 감광제 상에 조사되는 자외선을 조절함으로써 기판 상에 잔류하는 감광제의 두께를 조절할 수 있음을 알 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법의 공정도가 도시되고, 도 4에는 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 사용되는 장치의 구조도가 도시되며, 도 5a 내지 5c에는 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법에 사용되는 마스크의 다양한 실시예가 도시된다.

본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법은 도 3 내지 도 5c에 도시되는 바와 같이, 감광제가 도포된 기판 상으로 소정패턴을 가지는 마스크를 상대 이동시켜가며 노광한 후 현상을 실행함에 따라 기판 상에 잔류하는 감광제에 의해 기판 상에 곡면이 형성되도록 함에 있어서, 노광공정이 기판에 대한 마스크의 상대이동속도의 조절 및 기판에 대한 마스크의 상대이동방향의 변경 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 실행되는 것을 특징으로 하는데, 본 발명에 따른 방법에 의한 기판의 곡면 제작에 있어서는 기판과 마스크 사이에 상대이동을 발생시킴과 동시에 기판 상의 감광제를 노광시킬 수 있는 소정의 장치가 필요하다.

이러한 장치의 일 실시예는 도 4에 도시되는 바와 같이, 감광제가 도포된 기판(405)을 고정시키는 고정스테이지(400)와, 마스크 고정대(402)를 통해 마스크(403)를 고정한 상태로 감광제가 도포된 기판(405) 상으로 2차원적으로 이동시키는 이동스테이지(401)와, 감광제가 도포된 기판(405) 상에 설치되어 감광제 상으로 자외선을 조사하는 자외선조사유닛(406)을 포함하며, 여기서 고정스테이지(400)에는 그 자체의 개폐를 통해 감광제가 도포된 기판(405) 상부에 셔터(404)가 위치되도록 설치되는데, 이 셔터(404)는 그 자체의 개폐를 통해 감광제에 대한 자외선 노광의 시작과 완료를 조절하는 역할을 한다.

이하, 도 3 내지 도 5c를 참조하여 본 발명에 따른 기판의 곡면 제작방법을 상세히 설명한다:

우선, 도 3에 도시되는 바와 같이 감광제(302)가 코팅된 유리 기판(301) 상에 마스크(501)를 위치시킨 후 자외선(201)을 조사한다. 여기서 마스크(501)은 도 5a에 도시되는 바와 같이, 폭이 좁은 직사각형 모양의 슬릿이 가로와 세로로 각 1개씩 서로 수직으로 배치되는 형태의 패턴을 가지는 단일 마스크(501)이다. 이러한 단일 마스크(501)를 사용하게 되면 마스크를 투과하는 빛은 좁고 긴 영역에만 분포된다.

도 3의 제 1 단계에서는 감광제(302) 상에 단일 마스크(501)를 위치시킨 후, 자외선(201)이 조사되는 동안 마스크(501)를 화살표 방향으로 이동시키는데, 이러한 마스크(501)의 이동은 처음에는 느리다가 점점 빨리 움직이고 다시 느려지게 되도록 하는 것이 바람직하다. 이동속도는 형성하고자 하는 곡면에 상응하게 계산된 속도로 그 완급을 조절하게 되는데, 마스크(501)의 이동속도가 느린 부분에서는 감광제(302)가 자외선(201)에 노출되는 시간이 길어지므로 현상 후에 잔류되는 감광제의 두께가 얇아지게 되고, 마스크(501)의 이동속도가 빠른 부분에서는 감광제(302)가 자외선(201)에 노출되는 시간이 짧아지므로 현상 후에 잔류되는 감광제의 두께가 두꺼워지게 된다. 이는 슬릿을 이용한 면 스캐닝 과정으로 볼 수 있다.

사용되는 장치의 구조를 적절히 변경하면, 마스크(501) 대신에 감광제(302)가 코팅된 유리 기판(301)을 적절히 이동시켜 전술한 과정을 실행할 수도 있으나, 전체 이동거리는 노광된 영역의 옆에 마스크(501)의 세로방향 직사각형 슬릿이 위치되도록 정한다.

전술한 과정이 실행된 후에 바로 현상을 하면 두께의 차이가 있는 표면을 얻을 수는 있으나, 2차원적인 면만이 형성되므로, 현상에 앞서 도 3의 제 2 단계의 과정을 실행해야 한다.

제 2 단계에서는 마스크(501)의 이동방향을 화살표 방향으로 바꾸어 이동시킨다. 이 단계에서도 이동속도의 변화는 제 1 단계에서와 마찬가지로 형성하고자 하는 곡면의 형상에 상응하도록 계산에 의하여 구해지고, 감광제(302)가 코팅된 유리 기판(301)을 대신 이동시켜서 실행하는 것이 가능하다.

도 3의 제 1 및 제 2 단계가 완료되면, 도 3의 세번째 도번에 도시되는 바과 같은 노광부(304)가 형성된다. 일반적인 경우에는 도 2a의 네번째 도면에 도시되는 바과 같이 노광부(205)에 균일한 에너지가 가해진 상태이지만, 도 3의 세번째 도면과 같은 경우에는 가장자리가 가장 높고 가운데 부분으로 갈수록 낮아지는 에너지가 노광부(304)에 가해진 경우이다. 이는 노광부(304)의 위치별로 자외선(201)이 조사되는 시간이 상이하기 때문이다.

도 3에서 마스크(501)의 이동에 의한 노광이 완료된 후, 현상을 실행할 경우에, 현상 완료 후 유리 기판(301) 상에 잔류하는 감광제(302)는 그 위치별로 두께가 달라지는데, 즉 가운데는 두껍고 가장자리는 얇은 볼록렌즈 또는 볼록거울의 곡면(305)을 갖게 된다. 이처럼 사용된 기판(301)의 재질이 유리일 경우에, 일반적인 감광제는 빛을 투과 시키므로 현상 후의 감광제는 렌즈 또는 거울로 된다.

감광제 상으로 조사되는 에너지는 노광이 진행되는 동안 슬릿이 있는 마스크를 이동시키는 것에 의하여 조절된다. 마스크의 이동이 슬릿에 수직인 방향으로 이루어질면, 감광제의 특정 지점에서 대하여 노광되는 시간은 자외선이 투과되기 시작하는 위치인 슬릿의 모서리가 특정 지점을 지나는 순간 시작되고 자외선의 투과가 끝나는 위치인 슬릿의 반대쪽 모서리를 지나는 순간 종료된다. 그러므로 마스크의 이동 속도와 감광제의 특정 위치에서의 노광 에너지는 반비례 관계에 있게 되므로 낮은 노광에너지가 요구되는 위치에서는 마스크의 이동을 빠르게 하고, 높은 노광에너지가 요구되는 위치에서는 마스크의 이동을 느리게 하는 것에 의하여 감광제의 위치별로 노광에너지를 조절할 수 있으며 노광 후에 현상을 실행하면 곡면이 형성된다. 마스크의 이동을 연속적인 이동 속도의 변화가 아닌 특정 간격만큼의 이동 후에 다음 이동까지 기다리는 시간을 조절하는 것에 의해서도 상기와 같은 효과를 구할 수 있다.

전술한 과정은 감광제의 특정 지점에 노광되는 에너지를 조절하기 위한 과정인데, 이는 감광제가 도포된 기판과 마스크의 상대 위치 변화에 의한 것이므로 마스크를 고정시키고 기판을 이동시키거나, 또는 마스크와 기판을 함께 이동시키더라도 기판과 마스크의 상대 위치는 변화되므로 기판의 이동, 혹은 마스크와 기판의 이동에 의해서도 곡면이 형성된다.

슬릿이 마스크에 한 방향으로만 있을 경우에 곡면의 형성은 가능하지만 형성된 곡면이 마스크 이동의 수직 방향으로는 곡면을 형성하지 못하게 된다. 그러나 폭이 일정한 슬릿을 수직으로 2개 배치하고 마스크를 슬릿의 수직방향으로 방향을 바꾸어 2번 이동시키면, 기판면의 모든 방향에 대하여 곡면인 곡면이 형성된다.

도 5a에는 단일 마스크(501)가 도시되는데, 이 단일 마스크(501)는 마스크의 이동 방향을 바꾸며 노광을 실행할 때 사용되는 마스크의 형태를 나타낸다.

마스크의 이동 방향의 변화가 없이 기판면의 모든 방향에 대하여 곡면인 곡면을 형성하고자 하면, 도 5c에 도시되는 바와 같이, 위치에 따라 폭이 상이한 슬릿을 마스크(503)로 사용하여 그 이동속도를 변화시키면 기판면의 모든 방향에 대하여 곡면인 곡면이 형성된다. 일반적으로 마스크를 슬릿에 수직인 방향으로 이동 속도를 바꾸며 이동시키면 현상 후에 형성되는 곡면은 슬릿에 수직인 방향에 대해서만 곡면을 갖게 되지만, 슬릿의 폭이 노광 시간을 결정하게 되므로 슬릿 폭이 위치에 따라 다르면 슬릿과 나란한 방향으로도 곡면이 형성된다.

제작의 편의를 고려하면 마스크의 이동거리는 슬릿의 길이와 일치시키게 되는데, 도 5a의 단일 마스크(501)에 있어서, 서로 수직으로 배치되는 2개의 슬릿이 각각 상이한 길이를 가질 경우에는, 형성되는 곡면의 장축과 단축 방향이 차이가 생기게 되고, 서로 수직으로 배치되는 2개의 슬릿이 각각 상이한 폭을 가질 경우에는, 각각의 이동 방향에 대하여 특정 위치에 대한 노광 시간이 다르게 되므로 회전대칭이 아닌 곡면의 형성에 용이하다.

도 5b에는 배열 마스크(502)가 도시되는데, 이 배열 마스크(502)에는 단일 마스크(501)의 슬릿이 2X2의 배열로 연속형성되는데, 이와 같이 서로 수직으로 배치되는 슬릿이 소정의 배열로 연속형성될 경우에는 배열 렌즈, 배열 거울 및 그 원형틀의 제작에 용이하다.

도 6에는 도 4에 따른 장치를 이용하여 도 3에 도시된 공정으로 제작한 기판의 위치별 두께 분포가 도시되며, 도 7에는 이렇게 제작된 기판의 현미경 사진이 도시되는데, 가운데는 두껍고 가장자리로 갈수록 얇아지는 볼록렌즈, 볼록거울 또는 그 원형틀의 곡면을 나타낸다.

도 3의 과정에서 단일 마스크(501)의 이동속도는 느리다가 빨라지고 다시 느려지는데, 이 과정을 2회 반복함으로써 제작되는 렌즈 또는 거울은 2X2의 배열을 갖는 4개의 렌즈 또는 거울이 제작된다. 단일 마스크(501)의 이동속도와 단일 마스크(501)의 직사각형 슬릿의 길이를 조절하면 2X2의 배열이 아닌 다른 배열로도 제작가능하다. 그리고 단일 마스크(501) 대신에 도 5에 보이는 배열 마스크(502)를 이용하여 도 3의 과정을 실행해도 2X2의 배열을 갖는 4개의 렌즈 또는 거울이 제작되고, 사용되는 마스크의 슬릿 배치를 추가하면 2X2 이외의 배열을 갖는 렌즈들 또는 거울들의 제작도 가능하다. 그리고 단일 마스크(501)를 이용하여 배열 렌즈를 제작하는 방식을 적용하면서, 배열 마스크(502)를 사용해서 렌즈 또는 거울를 제작하면, 2X2의 배열이 아닌 다른 배열의 렌즈 또는 거울 제작이 가능하다. 도 3의 공정에서 이동속도와 사용되는 마스크의 슬릿의 길이, 슬릿의 폭, 슬릿의 배치를 조절하는 것에 의하여 볼록면이 아닌 오목면이나 비구면, 비 회전 대칭면 등의 다른 형태의 곡면을 갖는 렌즈 또는 거울을 제작하는 것과 제작되는 배열 렌즈 또는 거울들이 각기 다른 표면을 갖도록 하는 것도 가능하며, 1개의 곡면 형성을 위하여 슬릿들이 배치된 마스크를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 이렇게 형성된 곡면은 이온식각에 의하여 두께 단차를 크게 할 수 있 다. 이러한 이온식각은 ICP RIE장치를 이용한다. ICP RIE는 건식 식각장치로, 이를 이용하는 공정은 도 8에 도시된다.

두께의 단차가 있는 감광제(802)가 실리콘 기판(801)에 있을 경우, 이를 가속 이온(803)으로 건식 식각을 실행하면, 사용되는 이온용 가스의 종류와 조성비를 조절하여 감광제에 비하여 실리콘이 더 빠르게 식각되도록 할 수 있다. 그러므로 감광제(802)가 완전히 제거되도록 건식 식각을 실행하면, 식각 후에 형성되는 실리콘의 높이 단차는 식각 전의 감광제의 두께 단차보다 더 커진다. 그러므로 형성된 실리콘 면으로 렌즈 복제에 사용되는 원형틀의 곡면을 생성할 수 있다.

한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법에 의하면, 기판과 노광에 사용되는 마스크 사이의 상대이동속도 또는 방향을 조절하는 것과 마스크에서 빛을 투과 시키는 슬릿의 패턴을 선택하는 것에 의하여, 현상 후에 잔류되는 감광제의 두께를 위치별로 조절할 수 있게 되어, 렌즈, 거울 또는 곡면을 가지는 이들의 복제용 원형틀의 대량생산이 용이하고, 1회의 제작공정으로 소정의 배열구조를 가지는 다수의 렌즈 또는 거울을 제작할 수 있으며, 회전대칭인 곡면 뿐만 아니라 회전대칭이 아닌 곡면을 가지는 렌즈 또는 거울을 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 감광제가 도포된 기판 상으로 소정패턴을 가지는 마스크를 상대이동시켜가며 노광한 후 현상을 실행함에 따라 기판 상에 잔류하는 감광제에 의해 기판 상에 곡면이 형성되도록 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법에 있어서,

   상기 노광공정은 상기 기판에 대한 마스크의 상대이동속도의 조절 및 상기 기판에 대한 마스크의 상대이동방향의 변경 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해 실행되는 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판은 렌즈 또는 거울 제작을 위한 유리 기판인 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   형성완료된 상기 곡면에 그 두께 단차를 증가시키기 위해 이온식각이 실행되는 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 기판은 렌즈 또는 거울 제작용 원형틀로 제작되기 위한 식각용 기판인 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 마스크는 2개의 슬릿이 서로 직각으로 배치된 형태의 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 마스크는 서로 직각으로 배치된 슬릿이 소정배열로 연속형성되는 형태의 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   서로 직각으로 배치되는 상기 슬릿들은 서로 상이한 폭과 길이를 가지는 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 마스크는 슬릿의 폭이 연속적으로 변화되는 형태의 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는, 미소가공법을 이용한 기판의 곡면 제작방법.

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