KR101376983B1 - Fabricating device and method for biosensor - Google Patents

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KR101376983B1
KR101376983B1 KR1020130009489A KR20130009489A KR101376983B1 KR 101376983 B1 KR101376983 B1 KR 101376983B1 KR 1020130009489 A KR1020130009489 A KR 1020130009489A KR 20130009489 A KR20130009489 A KR 20130009489A KR 101376983 B1 KR101376983 B1 KR 101376983B1
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구경완
김수찬
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Abstract

A device and a method for fabricating a biosensor are disclosed. According to one aspect of the present invention, a device for fabricating a biosensor includes a laser source which generates a laser beam, a beam safer which changes a shape of the beam from the laser source corresponding to a pattern optical mirror, a transmission part which has the same size and same as a part which is excluded from an electrical pattern of a base substrate shape, and a pattern optical mirror having a reflection part. The laser beam which passes the transmission part removes a part of a conductive layer formed on the base film by laser direct patterning.

Description

바이오센서 제조장치 및 제조방법{FABRICATING DEVICE AND METHOD FOR BIOSENSOR}Biosensor manufacturing apparatus and manufacturing method {FABRICATING DEVICE AND METHOD FOR BIOSENSOR}

본 발명은 레이저를 이용한 바이오센서 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biosensor manufacturing apparatus and a manufacturing method using a laser.

바이오센서(biosensor)는 생물의 효소나 항체가 특정한 물질과만 반응하여 물질의 성질을 조사하는 계측기를 의미한다. 특히, 유체 테스트 샘플에서 특정 분석물의 존재 및/또는 농도를 측정하기 위해서 바이오센서가 사용된다. 예를 들면, 혈액 내의 포도당 농도를 측정하여 당뇨병 증세를 갖는 사용자의 혈당치를 측정하기 위해서 바이오센서가 사용된다. 또한, 최근에는 사람에서 채취한 소량의 혈액을 이용하여 암과 같은 질병을 조기 진단할 수 있는 바이오센서도 개발되고 있다. A biosensor is a measuring instrument that examines a substance's properties by reacting an enzyme or antibody with a specific substance. In particular, biosensors are used to determine the presence and / or concentration of a particular analyte in a fluid test sample. For example, biosensors are used to measure glucose levels in blood to measure blood glucose levels in users with diabetes. In recent years, biosensors have been developed for early diagnosis of diseases such as cancer using a small amount of blood collected from humans.

도 1 내지 도 2는 종래의 바이오센서(10)에 대한 도면으로서, 도 1은 종래의 바이오센서(10)의 사시도이고, 도 2는 종래의 바이오센서(10)에 대한 분해 사시도이다.1 to 2 are views of a conventional biosensor 10, Figure 1 is a perspective view of a conventional biosensor 10, Figure 2 is an exploded perspective view of a conventional biosensor 10.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 종래의 바이오센서(10)는 베이스기판(12), 스페이싱층(14), 커버(16), 전기패턴(18) 및 시약(22)을 포함한다. 1 to 2, the conventional biosensor 10 includes a base substrate 12, a spacing layer 14, a cover 16, an electrical pattern 18, and a reagent 22.

베이스기판(12)의 일면에는 도전성의 전기패턴(18)이 형성되어 있고, 전기패턴(18)의 일단이 상부에는 시약(22)이 위치한다. 그리고 스페이싱층(14)은 시약(22)이 위치하는 베이스기판(12) 상에 적층되고, 커버(16)는 적층된 스페이싱층(14) 상에 적층된다. 시약(22)은 적층된 커버(16)의 개구를 통해서 외부로 노출되어서, 혈액과 같은 유체와 접촉할 수 있게 된다. 또한, 전기패턴(18)의 타단부는 테스트 장치(도시하지 않음)에 삽입되어 전기적으로 연결된다. A conductive electrical pattern 18 is formed on one surface of the base substrate 12, and a reagent 22 is positioned on one end of the electrical pattern 18. The spacing layer 14 is stacked on the base substrate 12 on which the reagent 22 is located, and the cover 16 is stacked on the stacked spacing layer 14. The reagent 22 is exposed to the outside through the opening of the stacked cover 16, so that it can come into contact with a fluid such as blood. In addition, the other end of the electrical pattern 18 is inserted into the test device (not shown) and electrically connected.

베이스기판(12) 상에 전기패턴(18)을 형성하기 위해 다양한 방법이 사용되고 있다. 특히, 베이스기판(12)에 형성된 도전성을 갖는 레이어(layer)를 레이저(laser)를 이용하여 원하는 부분을 제거하는 기술이 사용되고 있다. 이와 같은 레이저 어블레이션(laser ablation)은 엑시머 레이저와 같은 고출력의 레이저를 일정한 패턴으로 반복적으로 이동시켜서 전기패턴(18)을 형성한다. 그러나 종래의 레이저 어블레이션은 베이스기판(12) 상에 전기패턴(18)을 형성하는 경우, 스캐너(scanner)의 반복적인 이동에 의해서 작업 시간이 많이 소요되고, 반복적인 패터닝으로 인해서 베이스기판(12)이 손상되는 문제점을 유발한다. Various methods are used to form the electrical pattern 18 on the base substrate 12. In particular, a technique of using a laser to remove a conductive layer formed on the base substrate 12 using a laser is used. Such laser ablation repeatedly moves a high power laser, such as an excimer laser, in a predetermined pattern to form an electrical pattern 18. However, in the conventional laser ablation, when the electrical pattern 18 is formed on the base substrate 12, a lot of working time is required by the repetitive movement of the scanner, and the base substrate 12 is caused by the repetitive patterning. ) Causes the problem of damage.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 베이스필름의 손상을 방지하고 전기패턴 형성의 작업 시간을 줄일 수 있는 바이오센서 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다.Therefore, the present invention is derived to solve the above problems, the present invention is to provide a biosensor manufacturing apparatus and manufacturing method that can prevent the damage of the base film and reduce the working time of the electrical pattern formation.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent through the embodiments described below.

본 발명의 일 측면에 따른 바이오센서 제조장치는, 레이저빔을 생성하는 레이저광원과, 레이저광원에서 나온 빔 형상을 하기 패턴 광학 미러의 형상에 대응하도록 변형하는 빔셰이퍼와, 베이스필름에 형성하고자 하는 베이스기판 형상의 전기패턴 이외의 부분과 동일한 크기 및 형상을 갖는 투과부와, 레이저빔을 반사하는 반사부를 구비하는 패턴 광학 미러를 포함하고, 투과부를 통과한 레이저빔은 베이스필름에 형성된 도전층의 일부를 레이저 다이렉트 패터닝에 의해 제거한다.According to an aspect of the present invention, a biosensor manufacturing apparatus includes: a laser light source for generating a laser beam, a beam shaper for modifying a beam shape emitted from the laser light source to correspond to a shape of a patterned optical mirror, and a base film to be formed. And a patterned optical mirror having a transmissive portion having the same size and shape as the portion other than the electrical pattern of the base substrate shape, and a reflecting portion for reflecting the laser beam, wherein the laser beam passing through the transmissive portion is part of the conductive layer formed on the base film. Is removed by laser direct patterning.

본 발명에 따른 바이오센서 제조장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 레이저광원과 빔셰이퍼 사이에는, 레이저빔의 센터를 조정하는 텔레센트릭 유닛(telecentric unit)이 구비될 수 있다. The biosensor manufacturing apparatus according to the present invention may include one or more of the following embodiments. For example, a telecentric unit for adjusting the center of the laser beam may be provided between the laser light source and the beam shaper.

레이저빔의 에너지 밀도를 균일하게 하는 빔 호모지나이저 유닛(beam homogenizer unit)을 추가로 포함할 수 있다. It may further comprise a beam homogenizer unit for equalizing the energy density of the laser beam.

반사부는 제1반사막과, 제1반사막에 비해 굴절율이 높은 제2반사막이 교호적으로 적층되어 형성될 수 있다. The reflector may be formed by alternately stacking the first reflective film and the second reflective film having a higher refractive index than the first reflective film.

패턴 광학 미러는, 레이저빔의 반사 영역에 일정 깊이의 매립홈이 형성되고 레이저빔을 투과하는 미러기판을 포함하고, 매립홈에는 제1반사막 및 제2반사막이 교호적으로 적층될 수 있다. The patterned optical mirror may include a mirror substrate having a predetermined depth in the reflective region of the laser beam and transmitting the laser beam, and the first and second reflective films may be alternately stacked in the buried groove.

패턴 광학 미러의 하부에 베이스기판을 공급하는 베이스기판 공급수단을 추가로 포함하고, 베이스기판 공급수단은 롤(roll) 또는 릴(reel)을 포함할 수 있다. A base substrate supply means for supplying a base substrate to the lower portion of the patterned optical mirror may further include a base substrate supply means may include a roll (roll) or a reel (reel).

본 발명의 일 측면에 따른 바이오센서 제조방법은, 레이저빔을 생성하는 단계와, 레이저빔을 하기의 패턴 광학 미러의 형상에 대응하도록 변형하는 단계와, 베이스필름에 형성하고자 하는 베이스기판 형상의 전기패턴 이외의 부분과 동일한 크기 및 형상을 갖는 투과부와, 레이저빔을 반사하는 반사부를 구비하는 패턴 광학 미러를 이용하여, 레이저빔의 일부는 투과부를 통해 투과시키고 나머지는 반사부에 의해 반사시키는 단계와, 투과부를 투과한 레이저빔에 의해 베이스필름에 형성된 도전층의 일부를 다이렉트 패터닝(direct patterning)에 의해 제거하여 전기패턴을 형성하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a biosensor, including: generating a laser beam, deforming the laser beam to correspond to a shape of a patterned optical mirror, and forming a base substrate to be formed on a base film. Using a patterned optical mirror having a transmissive portion having the same size and shape as the portion other than the pattern, and a reflecting portion for reflecting the laser beam, transmitting part of the laser beam through the transmissive portion and reflecting the rest by the reflecting portion; and And removing a part of the conductive layer formed on the base film by direct patterning by the laser beam passing through the transmission part to form an electrical pattern.

본 발명에 따른 바이오센서 제조방법은 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 레이저빔의 생성에 대응하여 베이스필름을 공급하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The biosensor manufacturing method according to the present invention may include one or more of the following embodiments. For example, the method may further include supplying a base film in response to the generation of the laser beam.

베이스필름은 롤 또는 릴에 의해 연속적으로 공급될 수 있다. 그리고 베이스필름에는 나노와이어에 의한 도전층이 형성될 수 있다. The base film may be continuously supplied by a roll or a reel. The base film may be formed of a conductive layer made of nanowires.

본 발명은 베이스기판 형상과 1:1 대응하는 형상을 갖는 패턴 광학 미러를 이용함으로써, 전기패턴 형성의 작업 시간을 줄이고 베이스필름의 손상을 방지할 수 있다.According to the present invention, by using a patterned optical mirror having a shape corresponding to the shape of the base substrate 1: 1, it is possible to reduce the working time of the electrical pattern formation and to prevent damage to the base film.

도 1은 종래의 바이오센서에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 예시된 바이오센서의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오센서 가공장치를 예시하는 도면이다.
도 4는 도 3에 예시된 패턴 광학 미러에 대한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3에 예시된 패턴 광학 미러를 제작하는 방법을 순차적으로 예시한 단면도이다.1 is a perspective view of a conventional biosensor.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the biosensor illustrated in FIG. 1.
3 is a diagram illustrating a biosensor processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the patterned optical mirror illustrated in FIG. 3.
5A to 5D are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing the patterned optical mirror illustrated in FIG. 3.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise", "have" or "include" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, one Or other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof in any way should not be excluded in advance.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout the specification and claims. The description will be omitted.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공장치(100)를 예시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a laser processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공장치(100)는, 레이저광원(110), 텔레센트릭 유닛(telecentric unit)(120), 빔셰이퍼(beam shaper)(130), 미러(140), 패턴 광학 미러(160) 및 베이스필름 공급수단(190)을 포함한다. Laser processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, a laser light source 110, a telecentric unit (120), a beam shaper (130), a mirror (140), a pattern It includes an optical mirror 160 and the base film supply means 190.

본 실시예에 따른 바이오센서 가공장치(100)는, 형성하고자 하는 전기패턴의 모양과 크기에 상관없이, 패턴 광학 미러(160)의 형상과 1:1의 형상으로 반복적으로 양산이 가능한 특징을 갖는다. 따라서 본 실시예에 따른 바이오센서 가공장치(100)는, 레이저빔을 반복적으로 이동할 필요가 없이, 패턴 광학 미러(160)를 이용하여 1:1 방식의 레이저 다이렉트 패터닝(Laser Direct Patterning, LDP)에 의해 베이스필름(180) 상에 전기패턴(184)을 형성하기 때문에, 제조 줄일 수 있고 베이스필름(180)의 손상을 방지할 수 있다. The biosensor processing apparatus 100 according to the present embodiment has a feature that can be repeatedly mass-produced in a shape of 1: 1 with a shape of the pattern optical mirror 160 regardless of the shape and size of the electrical pattern to be formed. . Therefore, the biosensor processing apparatus 100 according to the present embodiment does not need to repeatedly move the laser beam, and uses the pattern optical mirror 160 to perform laser direct patterning (LDP) in a 1: 1 manner. Since the electrical pattern 184 is formed on the base film 180, manufacturing can be reduced and damage to the base film 180 can be prevented.

레이저광원(110)은 일정한 크기 및 형상(예를 들면, 원형 또는 타원형)을 갖는 레이저빔을 생성한다. 레이저광원(110)은 자외선, 가시광선 또는 적외선을 발진할 수 있다. 그리고 레이저광원(110)은 불화크립톤(KrF), 불화아르곤(ArF), XeCl, 제논(Xe) 등의 엑시머 레이저광원, He, He-Cd, Ar, He-Ne, HF 등의 기체 레이저광원, YAG, GdVO4, YVO4 , YLF, YAlO3 등의 결정에 Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti 또는 Tm을 도프한 결정을 사용한 고체 레이저광원, GaN, GaAs, GaAlAs, InGaAsP 등의 반도체 레이저광원을 사용할 수 있다. 또한, 레이저광원(110)로부터 사출되는 레이저빔의 형상이나 레이저빔의 진로를 조정하기 위해서 셔터, 미러 또는 하프 미러 등의 반사체(도시하지 않음), 실린드리컬 렌즈나 볼록렌즈 등의 의해서 구성되는 광학계(도시하지 않음)가 설치될 수도 있다. The laser light source 110 generates a laser beam having a constant size and shape (eg, circular or elliptical). The laser light source 110 may oscillate ultraviolet light, visible light or infrared light. The laser light source 110 may be excimer laser light sources such as krypton fluoride (KrF), argon fluoride (ArF), XeCl, xenon (Xe), gas laser light sources such as He, He-Cd, Ar, He-Ne, HF, Solid laser light source using GaN, GdVO 4 , YVO 4 , YLF, YAlO 3 crystals doped with Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti or Tm, GaN, GaAs, GaAlAs, InGaAsP A semiconductor laser light source can be used. Further, in order to adjust the shape of the laser beam emitted from the laser light source 110 and the course of the laser beam, a reflector (not shown) such as a shutter, a mirror or a half mirror, a cylindrical lens, a convex lens, or the like An optical system (not shown) may be provided.

텔레센트릭 유닛(120)은 레이저광원(110)에서 나온 레이저빔을 상하 및/또는 좌우로 이동시켜서 레이저빔의 센터를 조정한다. The telecentric unit 120 adjusts the center of the laser beam by moving the laser beam emitted from the laser light source 110 up and down and / or left and right.

빔셰이퍼(130)는, 텔레센트릭 유닛(120)에 의해서 센터가 조정된 레이저빔의 형상을 패턴 광학 미러(160)에 대응하도록 변경하는 역할을 한다. 예를 들어, 패턴 광학 미러(160)의 투과부형상(172)이 직사각형인 경우, 빔셰이퍼(130)는 레이저빔을 투과부형상(172)을 모두 커버할 수 있는 적정한 크기로 형성될 수 있다. The beam shaper 130 serves to change the shape of the laser beam whose center is adjusted by the telecentric unit 120 to correspond to the pattern optical mirror 160. For example, when the transmission portion 172 of the patterned optical mirror 160 is rectangular, the beam shaper 130 may be formed to have an appropriate size to cover all of the transmission portion 172 of the laser beam.

레이저빔은 빔 호모지나이저 유닛(beam homogenizer unit)에 의해 에너지 밀도가 균일하게 조정될 수 있다. 즉, 빔셰이퍼(130)에 의해서 레이저빔의 형상이 직사각형으로 변형된 경우, 직사각형상의 레이저빔의 중앙 부분과 가장자리 부분의 에너지 세기가 균일하도록 빔 호모지나이저 유닛에 의해 조정될 수 있다.  The laser beam can be uniformly adjusted in energy density by a beam homogenizer unit. That is, when the shape of the laser beam is deformed into a rectangle by the beam shaper 130, the beam homogenizer unit may be adjusted so that the energy intensity of the center portion and the edge portion of the rectangular laser beam is uniform.

빔셰이퍼(130)를 통과한 레이저빔은 미러(140)에 의해 수직으로 반사되어 패턴 광학 미러(160)로 입사한다. The laser beam passing through the beam shaper 130 is vertically reflected by the mirror 140 and is incident to the pattern optical mirror 160.

패턴 광학 미러(160)는 베이스필름(180)에 형성하고자 하는 베이스기판 형상(182)과 동일하거나 약간 큰 사이즈 및 형상을 가질 수 있다. 또한, 패턴 광학 미러(160)는 베이스기판 형상(182)의 전기패턴(184) 이외의 부분(레이저빔에 의해 제거되는 부분)(175)과 동일한 크기 및 형상을 갖는 투과부(170)와, 레이저빔을 반사하는 반사부(166)를 포함한다.The patterned optical mirror 160 may have a size and shape that are the same as or slightly larger than that of the base substrate shape 182 to be formed on the base film 180. In addition, the pattern optical mirror 160 has a transmission portion 170 having the same size and shape as that of the portion (part removed by the laser beam) 175 other than the electrical pattern 184 of the base substrate shape 182, and a laser. A reflector 166 reflects the beam.

투과부(170)는 다수 개의 투과패턴(170a)으로 이루어져 있으며, 그 투과패턴(170a)들은 일정한 크기 및 형상의 투과부형상(172)을 형성한다. 투과부형상(172)은 투과부(170)를 모두 커버할 수 있는 적당한 크기로 형성될 수 있다. The transmissive part 170 is composed of a plurality of transmissive patterns 170a, and the transmissive patterns 170a form a transmissive part shape 172 having a predetermined size and shape. The transmission portion 172 may be formed in a suitable size to cover all of the transmission portion 170.

패턴 광학 미러(160)의 투과부(170)를 통과한 레이저빔은, 베이스필름(180) 상에 형성된 도전층(186)을 제거한다. 이와 같은 레이저 어블레이션(laser ablation)에 의해서 베이스기판 형상(182)에 전기패턴(184)이 형성된다. 전기패턴(184)이 형성된 베이스기판 형상(182)은 추후 절단되어 바이오센서의 베이스기판(도 1 내지 도 2의 베이스기판(12) 참조)으로 된다. The laser beam passing through the transmission part 170 of the patterned optical mirror 160 removes the conductive layer 186 formed on the base film 180. The electrical pattern 184 is formed on the base substrate shape 182 by the laser ablation. The base substrate shape 182 on which the electric pattern 184 is formed is later cut to form a base substrate of the biosensor (see the base substrate 12 of FIGS. 1 to 2).

패턴 광학 미러(160)의 반사부(166)에 도달한 레이저빔은, 베이스필름(180) 상에 형성된 도전층(186)에 도달하지 않고 반사된다. The laser beam that reaches the reflecting portion 166 of the patterned optical mirror 160 is reflected without reaching the conductive layer 186 formed on the base film 180.

본 실시예에 따른 바이오센서 제조장치(100)의 패턴 광학 미러(160)는 베이스필름(180)에 형성하고자 하는 베이스기판 형상(182)과 동일한 형상을 갖는 투과부형상(172)을 구비한다. 이와 같은 패턴 광학 미러(160)의 형상 및 크기로 인해서, 1:1의 모양으로 반복적인 레이저 패터닝이 가능하기 때문에, 생산 속도를 높일 수 있게 된다. 또한, 베이스필름(180)에 레이저빔을 반복적으로 주사하지 않고, 한 번의 레이저 조사에 의해 베이스필름(180)에 베이스기판 형상(182)을 형성할 수 있기 때문에, 베이스필름(180)의 손상을 방지할 수 있다. The pattern optical mirror 160 of the biosensor manufacturing apparatus 100 according to the present exemplary embodiment includes a transmission portion 172 having the same shape as that of the base substrate 182 to be formed on the base film 180. Due to the shape and size of the patterned optical mirror 160, since it is possible to repeat the laser patterning in the shape of 1: 1, it is possible to increase the production speed. In addition, since the base substrate shape 182 can be formed on the base film 180 by one laser irradiation without repeatedly scanning the laser beam on the base film 180, damage to the base film 180 is avoided. It can prevent.

베이스필름 공급수단(190)은 롤(roll) 또는 릴(reel)(192)을 이용하여 베이스필름(180)을 패턴 광학 미러(160)의 하부에 위치하게 한다. 베이스필름 공급수단(190)에서 릴(192)의 작동은 레이저광원(110)과 연동되어 있다. 즉, 레이저광원(110)에서 레이저빔이 출력되어 베이스필름(180)에 전기패턴(184)을 형성하고 일정 시간이 경과한 후, 베이스필름 공급수단(190)이 작동하여서 베이스필름(180)을 일정 폭만큼 이동시킨다. The base film supply unit 190 positions the base film 180 under the pattern optical mirror 160 by using a roll or reel 192. The operation of the reel 192 in the base film supply means 190 is linked to the laser light source 110. That is, after the laser beam is output from the laser light source 110 to form the electrical pattern 184 on the base film 180 and a predetermined time elapses, the base film supply means 190 operates to operate the base film 180. Move by a certain width.

베이스필름 공급수단(190)의 릴(192)에는 베이스필름(180)이 감겨져 있다. 그리고 베이스필름(180) 상에는 전도성을 갖는 전도층(186)이 형성되어 있다. 도 3에 예시된 바와 같이, 레이저빔의 출력에 의해서 베이스필름(180) 상에는 패턴 광학 미러(160)의 투과부(170)에 대응하는 베이스기판 형상(182)이 형성된다. 베이스기판 형상(182)은 추후 절단되어 바이오센서의 베이스기판이 된다.The base film 180 is wound around the reel 192 of the base film supply means 190. The conductive layer 186 having conductivity is formed on the base film 180. As illustrated in FIG. 3, a base substrate shape 182 corresponding to the transmission part 170 of the pattern optical mirror 160 is formed on the base film 180 by the output of the laser beam. The base substrate shape 182 is later cut to become the base substrate of the biosensor.

베이스필름(180)은 비닐 폴리머, 폴리이미드, 폴리에스테르, 스티렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)와 같이 일정한 유연성 및 전기 절연 특성을 갖는 재질에 의해 형성될 수 있다. The base film 180 may be formed of a material having a certain flexibility and electrical insulating properties such as vinyl polymer, polyimide, polyester, styrene or polyethylene terephthalate (PET).

베이스필름(180) 상에는 도전성을 갖는 도전층(186)이 형성되어 있다. 도전층(186) 중 일부는 패턴 광학 미러(160)의 투과부(170)를 통과한 레이저빔에 의해 제거되고, 나머지 부분이 전기 패턴(184)을 형성한다. The conductive layer 186 having conductivity is formed on the base film 180. Some of the conductive layer 186 is removed by the laser beam passing through the transmission portion 170 of the patterned optical mirror 160, and the remaining portion forms the electrical pattern 184.

도전층(186)은 순수한 금속, 합금 또는 카본 잉크 등과 같은 도전성 재료에 의해 형성될 수 있다. 도전층(186)을 형성하는 금속은, 알루미늄, 카본, 코발트, 구리, 갈륨, 금, 인듐, 이리듐, 철, 납, 마그네슘, 수은, 니켈, 니오븀, 오스뮴, 팔라듐, 구리, 레늄, 로듐, 셀레늄, 실리콘, 은, 탄탈, 주석, 티타늄, 텅스텐, 우라늄, 바나듐, 아연, 지르코늄, 또는 이들의 혼합물 및 합금이나 고용체를 포함한다. The conductive layer 186 may be formed of a conductive material such as pure metal, alloy, or carbon ink. Metals forming the conductive layer 186 include aluminum, carbon, cobalt, copper, gallium, gold, indium, iridium, iron, lead, magnesium, mercury, nickel, niobium, osmium, palladium, copper, rhenium, rhodium, and selenium. , Silicon, silver, tantalum, tin, titanium, tungsten, uranium, vanadium, zinc, zirconium, or mixtures thereof and alloys or solid solutions.

베이스필름(180)에 도전층(186)을 형성하는 방법으로서 공지된 다양한 기술들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 스퍼터링, 물리기상증착(PVD), 플라즈마 지원 화학 기상증착(PACVD), 화학 기상 증착(CVD), 전자 빔 물리 기상 증착(EBPVD) 및/또는 금속-유기 화학 기상증착(MOCVD) 등이 있으며, 이에 국한되지 않는다. Various techniques known as the method of forming the conductive layer 186 on the base film 180 may be used. For example, sputtering, physical vapor deposition (PVD), plasma assisted chemical vapor deposition (PACVD), chemical vapor deposition (CVD), electron beam physical vapor deposition (EBPVD) and / or metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD), etc. This is not so.

도전층(186)은 나노와이어(nanowire)에 의해서도 형성될 수 있다. 나노와이어는 코팅, 증착, 스프레이 등의 방식으로 베이스필름(180) 상에 형성되어 도전층(186)을 형성할 수 있다. 나노와이어의 튜브는 1마이크로 미만의 직경과 수십 마이크로 미만의 길이로 절단되어져 있으며, PET 필름과 같이 얇은 필름위에 코팅 및 증착 등의 방식으로 서로 그물망과 같이 연결되어 전극 및 전기 패턴으로 형성이 되면 하나의 도전체가 된다. The conductive layer 186 may also be formed by nanowires. The nanowires may be formed on the base film 180 by coating, deposition, spraying, or the like to form the conductive layer 186. Tube of the nanowire is been cut to a length less than the diameter and several tens of microseconds of less than one microsecond, by methods such as coating and deposition on a thin film such as a PET film is connected as one another mesh when forming the electrode and the electric pattern one Becomes the conductor of .

이하에서는 도 4 및 도 5a 내지 도 5d를 참조하면서 패턴 광학 미러(160)에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, the pattern optical mirror 160 will be described with reference to FIGS. 4 and 5A to 5D.

도 4는 패턴 광학 미러(160)의 일 실시예에 따른 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the patterned optical mirror 160 according to one embodiment.

도 4를 참조하면, 패턴 광학 미러(160)는 레이저빔이 투과되는 투과부(170)와, 레이저빔이 투과되지 않고 반사되는 반사부(166)를 포함한다. 그리고 투과부(170)는 미러기판(162)에 형성된 매립홈(164)에 매립되어 있다. Referring to FIG. 4, the pattern optical mirror 160 includes a transmission unit 170 through which a laser beam is transmitted and a reflection unit 166 through which the laser beam is not transmitted. The transmission unit 170 is embedded in the buried groove 164 formed in the mirror substrate 162.

도 5a 내지 도 5d는 패턴 광학 미러(160)의 제작 과정을 순차적으로 예시하는 단면도이다.5A through 5D are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the pattern optical mirror 160.

도 5a를 참조하면, 미러기판(162) 상에 희생막(168)을 우선 형성한다. 미러기판(162)은 레이저빔을 투과시키는 재질로 구성되며, 유리기판, 용융 실리카(fused silica) 기판, 석영(Quartz) 기판, 합성 석영(Synthetic Quartz) 기판 또는 CaF2 기판 등이 사용될 수 있다. 또한, 미러기판(162)의 저면, 즉 레이저빔이 입사되는 면에는 반사방지막(Anti-Refection Coating; ARC)이 추가로 형성될 수 있으며, 이를 통해 미러기판(162)의 투과영역에서 레이저빔의 투과율을 향상시킴으로써 식각 효율을 높일 수 있다.Referring to FIG. 5A, a sacrificial layer 168 is first formed on the mirror substrate 162. The mirror substrate 162 may be made of a material that transmits a laser beam, and a glass substrate, a fused silica substrate, a quartz substrate, a synthetic quartz substrate, or a CaF 2 substrate may be used. In addition, an anti-reflection coating (ARC) may be further formed on the bottom surface of the mirror substrate 162, that is, the surface where the laser beam is incident, thereby allowing the laser beam to be transmitted in the transmission region of the mirror substrate 162. By improving the transmittance, the etching efficiency can be increased.

미러기판(162) 상에 형성되는 희생막(168)은, 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및 금(Au) 등의 금속 물질 중 한 가지 또는 적어도 두 가지 이상의 서로 다른 금속층의 적층 구조에 의해 형성될 수 있다. The sacrificial film 168 formed on the mirror substrate 162 may include one or at least two metal materials such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), aluminum (Al), copper (Cu), and gold (Au). It may be formed by a laminated structure of two or more different metal layers.

도 5b를 참조하면, 미러기판(162)에서 레이저빔의 반사 영역으로 예정된 영역에 대한 식각 공정을 통해서 희생막(168)의 일부와 미러기판(162)을 리세스(recess) 하여, 희생막패턴(169) 및 예정된 레이저빔의 반사 영역에 일정 깊이의 매립홈(164)을 형성한다. 이때, 매립홈(164)은 포토레지스트 패터닝 공정이나 레이저를 이용한 패터닝 공정을 통해서 형성될 수 있다. 포토레지스트 패터닝 공정을 통해서 매립홈(164)을 형성하는 경우에는, 희생막(168)의 상부에 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성한 후 희생막(168)을 식각하여 반사 영역으로 예정된 영역을 노출시키는 희생막패턴(169)을 형성하고, 포토레지스트 패턴 및 희생막패턴(169)을 식각 마스크로 사용하여 미러기판(162)을 식각함으로써 형성된다. 이때, 희생막패턴(169)은 매립홈(164)을 형성하기 위한 하드 마스크로 사용된다.Referring to FIG. 5B, a portion of the sacrificial layer 168 and the mirror substrate 162 are recessed through an etching process on an area of the mirror substrate 162 that is defined as a reflective region of the laser beam. A buried groove 164 having a predetermined depth is formed in the reflective region 169 and the predetermined laser beam reflection region. At this time, the buried grooves 164 can be formed through a photoresist patterning process or a laser patterning process. In the case of forming the buried groove 164 through the photoresist patterning process, after forming a photoresist pattern (not shown) on the sacrificial layer 168, the sacrificial layer 168 is etched to define a reflective region. Is formed by etching the mirror substrate 162 using the photoresist pattern and the sacrificial film pattern 169 as an etching mask. At this time, the sacrificial film pattern 169 is used as a hard mask for forming the buried grooves 164.

도 5c를 참조하면, 희생막패턴(169) 및 매립홈(164)이 형성되어 있는 미러기판(162)의 상부에 레이저빔을 반사시키는 반사부(166)를 형성한다. 반사부(166)는 제1반사막(166a)과, 제1반사막(166a)에 비해 굴절율이 높은 제2반사막(166b)을 매립홈(164)이 완전히 매립될 때까지 교대로 반복해서 수 내지 수십층 적층함으로써 형성된다.Referring to FIG. 5C, a reflector 166 reflecting a laser beam is formed on the mirror substrate 162 on which the sacrificial film pattern 169 and the buried groove 164 are formed. The reflector 166 alternately repeats the first reflective film 166a and the second reflective film 166b having a higher refractive index than the first reflective film 166a until the filling grooves 164 are completely filled. It is formed by layer lamination.

제1반사막(166a)은 굴절율이 낮은 SiO2막이 사용될 수 있으며, 제2반사막(166b)은 제1반사막(166a)에 비해 굴절율이 높은 MgF2막, TiO2막, Al2O3막, Ta2O5막, Cerium fluoride막, Zinc sulfide막, AlF3막, Halfnium oxide막 또는 Zirconium oxide막 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 반사부(166)는 MgF2막/SiO2막, Ta2O5막/SiO2막 등의 적층 구조를 반복적으로 수 내지 수십층 적층함으로써 형성될 수 있으며, MgF2막/SiO2막의 경우에는 5J/cm2~8J/cm2, Ta2O5막/SiO2막의 경우에는 10 J/cm2 정도의 에너지를 갖는 레이저빔에 견딜 수 있도록 형성된다.The first reflective film 166a may be a SiO 2 film having a low refractive index and the second reflective film 166b may be a MgF 2 film, a TiO 2 film, an Al 2 O 3 film, a Ta 2 O 5 film, Cerium fluoride film, Zinc sulfide film, AlF 3 film, Halfnium oxide film or Zirconium oxide film can be used. For example, the reflection portion 166 may be formed by repeatedly laminating several to several ten layers of a lamination structure of MgF 2 film / SiO 2 film, Ta 2 O 5 film / SiO 2 film, etc., and MgF 2 film / SiO when the film 2 in the case 5J / cm 2 ~ 8J / cm 2, Ta 2 O 5 layer / SiO 2 film is formed to withstand the laser beam having a degree of 10 J / cm 2 energy.

제1반사막(166a) 및 제2반사막(166b)은 각각 기상증착(evaporative deposition), 이온보조증착(ion beam assisted deposition), 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD), 이온증착(ion beam deposition), 분자선 결정성장법(Molecular Beam Epitaxy, MBE), 스퍼터 증착(sputter deposition) 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. The first and second reflective films 166a and 166b may be formed by evaporative deposition, ion beam assisted deposition, chemical vapor deposition (CVD), ion beam deposition, , Molecular Beam Epitaxy (MBE), sputter deposition, or the like.

도 5d를 참조하면, 적층된 제1반사막(166a) 및 제2반사막(166b)의 표면에 슬러리가 함유된 연마액을 공급하면서 미러기판(162)의 표면을 연마 종점으로 하는 화학기계연마(Chemical Mechanical Polishing, CMP) 공정을 수행하여 희생막패턴(169)과, 희생막패턴(169)의 상부에 적층된 반사부(166)를 연마하여 매립홈(164)에 매립된 반사부(166)를 형성한다. Referring to FIG. 5D, chemical mechanical polishing (Chemical) using the surface of the mirror substrate 162 as the polishing end while supplying a polishing liquid containing slurry to the surfaces of the stacked first and second reflective films 166a and 166b is performed. Mechanical Polishing (CMP) process is performed to polish the sacrificial film pattern 169 and the reflector 166 stacked on the sacrificial film pattern 169 to form the reflector 166 embedded in the buried groove 164. Form.

그리고 미러기판(162) 상에 잔류하는 희생막패턴(169)을 제거하기 위한 습식식각공정을 수행한다. 이는, 화학기계연마 공정에서 연마 편차에 의해 희생막패턴(169)이 제거되지 않는 부분이 발생할 수 있으므로, 미러기판(162) 상에 존재하는 희생막패턴(169)을 습식식각 공정을 통해서 완전히 제거함으로써 이후 패턴 광학 미러(160)을 이용한 레이저 패터닝 공정에서 희생막패턴(169)에 의해 불량이 발생되는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, a wet etching process is performed to remove the sacrificial layer pattern 169 remaining on the mirror substrate 162. This may cause a portion where the sacrificial film pattern 169 is not removed due to the polishing deviation in the chemical mechanical polishing process, and thus, the sacrificial film pattern 169 existing on the mirror substrate 162 may be completely removed through a wet etching process. This is to prevent a defect from being generated by the sacrificial film pattern 169 in the laser patterning process using the pattern optical mirror 160.

미러기판(162) 상부에 형성된 희생막패턴(169)과, 희생막패턴(169)의 상부에 형성된 반사부(166)는 화학기계연마 공정 대신 레이저빔을 이용한 리프트 오프 공정에 의해서 제거할 수도 있다. 즉, 희생막패턴(169) 및 매립홈(164)이 형성되어 있는 미러기판(162)의 상부에 제1반사막(166a) 및 제2반사막(166b)을 적층하고, 미러기판(162)의 저면 방향에서 미러기판(162)에 레이저빔을 조사하여 매립홈(164) 이외의 영역 즉, 레이저빔의 비반사영역 상에 형성된 희생막패턴(169) 및 반사부(166)를 리프트 오프시킴으로써 매립홈(164) 내부에 매립되어 제1반사막(166a) 및 제2반사막(166b)으로 이루어지는 반사부(166)를 형성할 수 있다. The sacrificial film pattern 169 formed on the mirror substrate 162 and the reflector 166 formed on the sacrificial film pattern 169 may be removed by a lift-off process using a laser beam instead of a chemical mechanical polishing process. . That is, the first reflective film 166a and the second reflective film 166b are stacked on the mirror substrate 162 on which the sacrificial film pattern 169 and the buried groove 164 are formed, and the bottom surface of the mirror substrate 162 is stacked. The buried groove by lifting off the sacrificial film pattern 169 and the reflector 166 formed on the non-reflected area of the laser beam by irradiating the laser substrate to the mirror substrate 162 in the direction. The reflective portion 166 formed of the first reflective film 166a and the second reflective film 166b may be formed by being embedded in the internal portion 164.

이와 같이, 미러기판(162)의 저면 방향으로부터 미러기판(162)에 레이저빔을 조사하면, 매립홈(164)의 내부에 형성되는 반사부(166)에서는 대부분의 레이저빔을 반사시키지만, 매립홈(164) 이외의 영역에 형성된 희생막패턴(169)에서는 레이저빔의 반사가 이루어지지 않아서, 흡수되는 레이저빔의 에너지에 의해서 희생막패턴(169)이 가열된다. 이때, 희생막패턴(169)을 구성하고 있는 크롬 또는 몰리브덴 등은 과열되면 부서지기 쉬운(brittle) 물질로서, 레이저빔에 의해 과열되어 부서지면서 그 상부에 적층된 반사부(제1반사막(166a) 및 제2반사막(166b)으로 이루어짐)와 함께 미러기판(162)으로부터 분리되는 것이다. As such, when the laser beam is irradiated to the mirror substrate 162 from the bottom direction of the mirror substrate 162, the reflection portion 166 formed inside the buried groove 164 reflects most of the laser beam. In the sacrificial film pattern 169 formed in a region other than 164, the laser beam is not reflected, and the sacrificial film pattern 169 is heated by the energy of the absorbed laser beam. At this time, chromium or molybdenum constituting the sacrificial film pattern 169 is a brittle material that is brittle when overheated, and is a reflector (first reflecting film 166a) stacked on the top while being overheated and broken by a laser beam. And a second reflecting film 166b) from the mirror substrate 162 together with the second reflecting film 166b.

본 발명의 일 측면에 따른 바이오센서 제조방법은, 레이저빔을 생성하는 단계와, 레이저빔을 하기의 패턴 광학 미러(160)의 형상에 대응하도록 변형하는 단계와, 베이스필름(180)에 형성하고자 하는 베이스기판 형상(182)의 전기패턴(184) 이외의 부분(175)과 동일한 크기 및 형상을 갖는 투과부(170)와, 레이저빔을 반사하는 반사부(166)를 구비하는 패턴 광학 미러(160)를 이용하여, 레이저빔의 일부는 투과부(170)를 통해 투과시키고 나머지는 반사부(166)에 의해 반사시키는 단계와, 투과부(170)를 투과한 레이저빔에 의해 베이스필름(180)에 형성된 도전층(186)의 일부를 다이렉트 패터닝(direct patterning)에 의해 제거하여 전기패턴(184)을 형성하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a biosensor, including: generating a laser beam, deforming the laser beam to correspond to the shape of the patterned optical mirror 160, and forming the base film 180. Pattern optical mirror 160 having a transmissive portion 170 having the same size and shape as the portion 175 other than the electrical pattern 184 of the base substrate shape 182, and a reflecting portion 166 that reflects the laser beam. Using a), a portion of the laser beam is transmitted through the transmission unit 170 and the other is reflected by the reflection unit 166, and formed on the base film 180 by the laser beam transmitted through the transmission unit 170 A portion of the conductive layer 186 is removed by direct patterning to form the electrical pattern 184.

레이저빔을 생성하는 단계에서, 레이저광원(110)은 일정한 시간 간격으로 레이저빔을 출력한다. 레이저광원(110)에서 레이저빔의 출력 간격은, 도전층(186)에 전기패턴(184)이 형성되기 위해 충분한 시간 및 베이스필름(180)이 손상되지 않을 정도의 시간을 고려하여 결정된다. In the step of generating the laser beam, the laser light source 110 outputs the laser beam at regular time intervals. The output interval of the laser beam in the laser light source 110 is determined in consideration of the time sufficient for the electrical pattern 184 to be formed in the conductive layer 186 and the time such that the base film 180 is not damaged.

레이저광원(110)에서 출력된 레이저빔은 텔레센트릭 유닛(120)에 의해 그 중심이 조정된 후, 빔셰이퍼(130)에 의해 한 번의 조사에 의해서 베이스기판 형상(182)이 형성될 수 있도록 그 형상이 변형된다. 즉, 빔셰이퍼(130)에 의해서 레이저빔은 패턴 광학 미러(160) 전체 크기에 비해 작게 형성되고, 베이스기판 형상(182)에 비해 다소 크게 형성된다. Since the center of the laser beam output from the laser light source 110 is adjusted by the telecentric unit 120, the base substrate shape 182 may be formed by one irradiation by the beam shaper 130. The shape is deformed. That is, the laser beam is formed by the beam shaper 130 to be smaller than the overall size of the pattern optical mirror 160, and somewhat larger than the base substrate shape 182.

빔셰이퍼(130)에 의해 형상이 변형된 레이저빔은 빔 호모지나이저에 의해 에너지 세기가 균일하게 조정될 수 있다.The laser beam whose shape is modified by the beam shaper 130 may have a uniform energy intensity by the beam homogenizer.

빔 호모지나이저를 통과한 레이저빔은 패턴 광학 미러(160)에 도달하여, 투과부(170)를 통해서 투과되어 베이스필름(180)의 도전층(186) 상에 조사되고, 반사부(166)에서는 반사된다. 투과부(170)를 통과한 레이저빔은 베이스필름(180)의 도전층(186)에 도달하여 도전층(186)의 일부를 다이렉트 패터닝에 의해 제거하여 전기패턴(184)을 형성하다. 이로서, 베이스필름(180) 상에는 하나의 베이스기판 형상(182)이 형성된다.The laser beam passing through the beam homogenizer reaches the pattern optical mirror 160, is transmitted through the transmission unit 170, and is irradiated onto the conductive layer 186 of the base film 180. Reflected. The laser beam passing through the transmission unit 170 reaches the conductive layer 186 of the base film 180 to remove a portion of the conductive layer 186 by direct patterning to form an electrical pattern 184. As a result, one base substrate shape 182 is formed on the base film 180.

하나의 베이스기판 형상(182)을 형성한 후, 베이스필름 공급수단(190)에 의해 베이스필름(180)이 일 측으로 이동하여 새로운 베이스기판 형상(182)이 형성될 수 있도록 한다. 이와 같은 과정을 반복하여 베이스필름(180) 상에는 동일한 크기 및 형상을 갖는 다수 개의 베이스기판 형상(182)이 형성된다. 그리고 추후 커팅 공정에 의해 베이스기판 형상(182)은 일정 크기로 절단되어, 바이오센서의 베이기스판으로 사용된다.After forming one base substrate shape 182, the base film 180 is moved to one side by the base film supply means 190 so that a new base substrate shape 182 can be formed. By repeating the above process, a plurality of base substrate shapes 182 having the same size and shape are formed on the base film 180. Subsequently, the base substrate shape 182 is cut to a predetermined size by a cutting process, and used as a base plate of the biosensor.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

100: 바이오센서 제조장치 110: 레이저광원
120: 텔레센트릭 유닛 130: 빔셰이퍼
140: 미러 160: 패턴 광학 미러
166: 반사부 170: 투과부
180: 베이스필름 190: 베이스필름 공급수단100: biosensor manufacturing apparatus 110: laser light source
120: telecentric unit 130: beamshaper
140: mirror 160: pattern optical mirror
166: reflecting portion 170: transmissive portion
180: base film 190: base film supply means

Claims (10)

레이저빔을 생성하는 레이저광원;
상기 레이저광원에서 나온 빔 형상을 하기 패턴 광학 미러의 형상에 대응하도록 변형하는 빔셰이퍼;
베이스필름에 형성하고자 하는 베이스기판 형상의 전기패턴 이외의 부분과 동일한 크기 및 형상을 갖는 투과부와, 레이저빔을 반사하는 반사부를 구비하는 패턴 광학 미러를 포함하고, 투과부를 통과한 레이저빔은 베이스필름에 형성된 도전층의 일부를 레이저 다이렉트 패터닝에 의해 제거하는 바이오센서 제조장치. A laser light source for generating a laser beam;
A beam shaper for deforming the beam shape emitted from the laser light source to correspond to the shape of the pattern optical mirror below;
And a patterned optical mirror having a transmissive portion having the same size and shape as a portion other than an electrical pattern of a base substrate shape to be formed on the base film, and a reflecting portion for reflecting a laser beam, wherein the laser beam passing through the transmissive portion is a base film. A biosensor manufacturing apparatus for removing a portion of the conductive layer formed in the laser direct patterning. 제1항에 있어서,
상기 레이저광원과 상기 빔셰이퍼 사이에는, 레이저빔의 센터를 조정하는 텔레센트릭 유닛(telecentric unit)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조장치.The method of claim 1,
And a telecentric unit for adjusting the center of the laser beam between the laser light source and the beam shaper. 제1항에 있어서,
레이저빔의 에너지 밀도를 균일하게 하는 빔 호모지나이저 유닛(beam homogenizer unit)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조장치.The method of claim 1,
A biosensor manufacturing apparatus further comprising a beam homogenizer unit for uniformizing the energy density of the laser beam. 제1항에 있어서,
상기 반사부는 제1반사막과, 상기 제1반사막에 비해 굴절율이 높은 제2반사막이 교호적으로 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조장치.The method of claim 1,
And the reflector is formed by alternately stacking a first reflective film and a second reflective film having a higher refractive index than the first reflective film. 제4항에 있어서,
상기 패턴 광학 미러는, 레이저빔의 반사 영역에 일정 깊이의 매립홈이 형성되고 레이저빔을 투과하는 미러기판을 포함하고, 상기 매립홈에는 상기 제1반사막 및 제2반사막이 교호적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조장치.5. The method of claim 4,
The patterned optical mirror may include a mirror substrate having a predetermined depth in the reflective region of the laser beam and transmitting a laser beam, wherein the first reflective film and the second reflective film are alternately stacked in the buried groove. Biosensor manufacturing apparatus characterized in. 제1항에 있어서,
상기 패턴 광학 미러의 하부에 베이스기판을 공급하는 베이스기판 공급수단을 추가로 포함하고,
상기 베이스기판 공급수단은 롤(roll) 또는 릴(reel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조장치.The method of claim 1,
A base substrate supply means for supplying a base substrate to the lower portion of the pattern optical mirror,
The base substrate supply means is a biosensor manufacturing apparatus, characterized in that it comprises a roll (roll) or reel (reel). 레이저빔을 생성하는 단계;
상기 레이저빔을 하기의 패턴 광학 미러의 형상에 대응하도록 변형하는 단계;
베이스필름에 형성하고자 하는 베이스기판 형상의 전기패턴 이외의 부분과 동일한 크기 및 형상을 갖는 투과부와, 레이저빔을 반사하는 반사부를 구비하는 패턴 광학 미러를 이용하여, 레이저빔의 일부는 상기 투과부를 통해 투과시키고 나머지는 상기 반사부에 의해 반사시키는 단계;
상기 투과부를 투과한 레이저빔에 의해 베이스필름에 형성된 도전층의 일부를 다이렉트 패터닝(direct patterning)에 의해 제거하여 전기패턴을 형성하는 단계를 포함하는 바이오센서 제조방법.Generating a laser beam;
Deforming the laser beam to correspond to a shape of a patterned optical mirror below;
A portion of the laser beam is passed through the transmission portion by using a pattern optical mirror having a transmission portion having the same size and shape as the portion other than the electrical pattern of the base substrate shape to be formed on the base film, and a reflection portion reflecting the laser beam. Transmitting and reflecting the rest by the reflecting unit;
And forming a electrical pattern by removing a portion of the conductive layer formed on the base film by direct patterning by the laser beam passing through the transmission part. 제7항에 있어서,
상기 레이저빔의 생성에 대응하여 베이스필름을 공급하는 단계를 추가로 포함하는 바이오센서 제조방법.8. The method of claim 7,
Biosensor manufacturing method further comprising the step of supplying a base film in response to the generation of the laser beam. 제8항에 있어서,
베이스필름은 롤 또는 릴에 의해 연속적으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조방법.9. The method of claim 8,
Biosensor manufacturing method characterized in that the base film can be continuously supplied by a roll or a reel. 제7항에 있어서,
베이스필름에는 나노와이어에 의한 도전층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 바이오센서 제조방법.8. The method of claim 7,
Biosensor manufacturing method characterized in that the base film is formed with a conductive layer made of nanowires.
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