KR101390700B1 - Method for making fine channel - Google Patents

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KR101390700B1
KR101390700B1 KR1020130082739A KR20130082739A KR101390700B1 KR 101390700 B1 KR101390700 B1 KR 101390700B1 KR 1020130082739 A KR1020130082739 A KR 1020130082739A KR 20130082739 A KR20130082739 A KR 20130082739A KR 101390700 B1 KR101390700 B1 KR 101390700B1
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김태성
김민석
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국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a fine channel and a fine channel block provided with the fine channel manufactured by the same. The method comprises the steps of: preparing a photomask wherein a pattern having at least one notch is formed at the center thereof; providing the photomask on the substrate coated with a light sensitive material, manufacturing a first mold block through a photo lithography process, and forming cracks on the first mold block, wherein the crack forming step additionally comprises: a coating step to coat the light sensitive material on the upper surface of the substrate; a light exposure step to provide the photomask on the substrate coated with the light sensitive material and irradiating light; and a development step to develop the exposed light sensitive material. Through the light exposure step and the development step, cracks for the fine channel is generated and propagated from the notch. [Reference numerals] (S205) Step of preparing a photomask wherein a pattern having at least one notch is formed at the center thereof; (S210) Step of manufacturing substrate coated with light sensitive material into a first mold block through a photo lithography process based on the photomask, and forming cracks on the first mold block; (S215) Step of manufacturing a second mold block in a cast shape using the first mold block, and forming an engraved projection and a cracking projection on the second mold; (S220) Step of manufacturing a microchannel block through a soft lithography process providing numerical values and forming a notch part and microchannels

Description

미세채널 제조방법{Method for making fine channel}[0001] The present invention relates to a method for making fine channels,

본 발명은 미세채널 제조방법 및 이에 의하여 제조된 미세채널을 구비하는 미세채널블록에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토리소그래피 공정 시 인위적인 크랙을 발생시켜서 미세채널을 제조할 수 있는 미세채널 제조방법 및 이에 의하여 제조된 미세채널을 구비하는 미세채널블록에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a microchannel and a microchannel block having the microchannel manufactured thereby, and more particularly, to a microchannel manufacturing method capable of producing a microchannel by generating an artificial crack in a photolithography process, and To a microchannel block having microchannels produced by the method.

최근 바이오 물질의 분석 및 분리를 위한 마이크로 및 나노 플루이딕스(fluidics)의 발달과 더불어 전통적인 포토리소그래피 외에 소프트 리소그래피(soft lithography), 전자빔 리소그래피(e-beam lithography), 나노임프린트 리소그래피(nanoimprint lithography) 등의 방식을 이용하여 채널을 제작할 수 있는 공정들이 개발되고 있다.Recently, in addition to the development of micro and nano fluids for analysis and separation of biomaterials, conventional photolithography, soft lithography, e-beam lithography, nanoimprint lithography, Processes are being developed that can produce a channel using the method.

마이크로 사이즈의 채널은 기존의 포토 리소그래피(photo lithography)와 소프트 리소그래피 방식을 이용하여 손쉽게 제작할 수 있다. 그러나 포토 리소그래피 방식을 사용하는 경우 공정이 매우 복잡하고 경제적이지 못할 뿐 아니라, 패턴 사이즈의 한계로 인하여 100 nm (1 nm = 10-9m)미만의 선폭 공정에는 적합하지 않은 문제점이 있다. Micro-sized channels can be easily fabricated using conventional photolithography and soft lithography. However, when the photolithography method is used, the process is not only complicated and economical, but also has a problem in that it is not suitable for a line width process of less than 100 nm (1 nm = 10 -9 m ) due to the limitation of the pattern size.

상기 소프트 리소그래피 방식을 사용하는 경우, 연성의 폴리다이메틸실록세인(phlydimethylsiloxane: PDMS) 몰드와 기판을 자발적으로 균일 접촉시키고 모세관력을 이용하여 예비중합체를 몰드와 기판의 빈 공간으로 흘려보낸 후 경화시켜 패턴을 형성할 수 있다. 그러나 PDMS는 탄성체(elastomer)로서의 물성 부족으로 인하여 소프트 리소그래피 기술로도 나노 사이즈 채널을 형성하기 어려운 문제점이 있다.When the soft lithography method is used, spontaneous uniform contact of a flexible polydimethylsiloxane (PDMS) mold with a substrate is carried out, and a capillary force is applied to flow the prepolymer into the voids of the mold and the substrate, followed by curing A pattern can be formed. However, PDMS has a problem that it is difficult to form a nano-sized channel by a soft lithography technique due to a lack of physical properties as an elastomer.

전자빔 리소그래피는 채널의 접합과정에서 높은 전압을 이용하거나 혹은 높은 열을 이용하여 접합하는 양극 접합(anodic bonding) 또는 융착접합(fusion bonding)을 사용하기 때문에 접합 후 채널의 안전성을 확보하기 어렵다. 또한, 고온에서 견디는 물질을 사용해야 하기 때문에 물질의 제한이 심하다. 나노임프린트 리소그래피 방식의 경우도 전자빔 리소그래피에 의해 만들어진 원형 패턴을 일회성으로 밖에는 사용할 수 없기 때문에 효율이 상당히 낮은 문제점이 있다.Electron beam lithography uses anodic bonding or fusion bonding, which uses a high voltage or high heat to bond the channel, so it is difficult to secure the channel after bonding. In addition, there are severe restrictions on materials because they require the use of materials resistant to high temperatures. In the case of the nano-imprint lithography system, the circular pattern formed by the electron beam lithography can be used only once, and thus the efficiency is considerably low.

대한민국공개특허공보 제10-2008-0103541호Korean Patent Publication No. 10-2008-0103541

본 발명은 포토리소그래피 공정 시 인위적인 크랙을 발생시켜서 미세채널을 제조할 수 있는 미세채널 제조방법 및 이에 의하여 제조된 미세채널을 구비하는 미세채널블록을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a microchannel manufacturing method capable of producing a microchannel by generating an artificial crack in a photolithography process and a microchannel block having the microchannel manufactured thereby.

본 발명은, 중앙에 적어도 하나의 노치를 갖는 패턴이 형성된 포토마스크를 준비하는 단계; 및 감광물질이 도포된 기재 상에 상기 포토마스크를 구비하고, 포토 리소그래피(photo lithography) 공정을 통해 제1 몰드블록을 제조하되, 상기 제1 몰드블록에 크랙을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 크랙을 형성하는 단계는, 상기 기재의 상면에 상기 감광물질을 도포하는 코팅단계; 상기 감광물질이 도포된 상기 기재 상에 상기 포토마스크를 구비하고, 빛을 조사하는 노광단계; 및 상기 노광된 상기 감광물질을 현상하는 단계를 포함하고, 상기 노광단계 및 상기 현상단계를 거치면서, 상기 노치로부터 미세채널 형성을 위한 크랙이 발생 및 전파되는 미세채널의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method of manufacturing a photomask, comprising the steps of: preparing a photomask having a pattern with at least one notch in the center; And a step of forming a crack in the first mold block by manufacturing the first mold block through a photolithography process with the photomask on a substrate coated with a photosensitive material, Comprises the steps of: coating the photosensitive material on the upper surface of the substrate; An exposure step of irradiating light with the photomask on the substrate coated with the photosensitive material; And developing the exposed photosensitive material, wherein a crack is generated and propagated through the notch to form a microchannel while passing through the exposure step and the developing step.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 중앙에 적어도 하나의 노치를 갖는 패턴이 형성된 포토마스크를 준비하는 단계; 및 감광물질이 도포된 기재 상에 상기 포토마스크를 구비하고, 포토 리소그래피(photo lithography) 공정을 통해 제1 몰드블록을 제조하되, 상기 제1 몰드블록에 크랙을 형성하는 단계; 상기 제1 몰드블록의 외측 둘레면에 대응되는 음각형태의 제2 몰드를 제조하되, 상기 제2 몰드에 상기 노치부를 갖는 관통홀에 대응되는 양각돌기 및 상기 크랙에 대응되는 균열돌기를 형성하는 단계; 및 상기 제2 몰드에 수지를 공급하여, 소프트 리소그래피 공정을 통해 블록을 제조하되, 상기 블록에 상기 연결돌기에 대응되는 마이크로 스페이스 및 상기 균열돌기에 대응되는 미세채널을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 포토 리소그래피 공정 중 상기 패턴에 대응되는 부분은 경화되지 않고 제거되어 적어도 하나의 노치부를 갖는 관통홀로 형성되어 상기 노치부로부터 상기 크랙이 발생하며, 상기 크랙을 이용하여 미세채널을 형성하는 미세채널의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a photomask, comprising: preparing a photomask having a pattern having at least one notch in the center; And forming the first mold block by a photolithography process and forming a crack in the first mold block, the photomask being provided on a substrate coated with a photosensitive material; Forming a second mold having a concave shape corresponding to an outer circumferential surface of the first mold block, forming a relief projection corresponding to the through hole having the notch portion and a crack projection corresponding to the crack in the second mold, ; And supplying a resin to the second mold to fabricate a block through a soft lithography process, wherein a microspace corresponding to the coupling protrusion and a microchannel corresponding to the crack projection are formed in the block, A portion corresponding to the pattern in the photolithography process is removed without being cured to form a through hole having at least one notch portion, the crack is generated from the notch portion, and a microchannel is formed using the crack to form a microchannel ≪ / RTI >

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 외주면에 노치가 형성된 기재를 준비하는 단계; 및 상기 노치에 응력이 집중되도록 에너지를 가함으로써, 상기 노치로부터 크랙을 발생 및 전파시켜서, 상기 크랙을 따라 미세채널을 형성하는 단계를 포함하는 미세채널의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a substrate having a notch formed on an outer circumferential surface thereof; And generating and propagating a crack from the notch by applying energy to concentrate the stress on the notch, thereby forming a microchannel along the crack.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상면으로부터 상기 베이스 플레이트의 높이방향을 따라 함몰 형성되며, 외주면에 노치가 형성되어 있는 노치부; 및 상기 노치부로부터 크랙 구조로서 연장 형성되는 미세채널을 포함하는 미세채널블록을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a base plate; A notch portion formed in a recessed shape along the height direction of the base plate from an upper surface of the base plate and having a notch formed on an outer circumferential surface thereof; And a microchannel extending from the notch portion as a crack structure.

본 발명에 따른 미세채널 제조방법 및 이에 의하여 제조된 미세채널을 구비하는 미세채널블록은 다음과 같은 효과가 있다. The method for fabricating a microchannel according to the present invention and the microchannel block having the microchannel produced thereby have the following effects.

첫째, 종래와 같이 고가의 장비를 사용해야만 가능했던 미세채널의 형성을 포토 리소그래피 공정을 이용하고, 이 때 형성되는 크랙을 이용하여 미세채널을 형성할 수 있음으로써 미세채널블록에 구비되는 미세채널의 형성에 필요한 비용을 절감하는 효과를 가질 수 있다. First, the microchannel can be formed by using the photolithography process and the cracks formed at this time by forming the microchannel which can be used only by using the expensive equipment as in the prior art, It is possible to have an effect of reducing the cost required for formation.

둘째, 제1 몰드블록의 제조 시 크랙을 형성하는 단계에서 기재의 크기를 키우고 다수의 다양한 패턴들이 형성된 포토마스크를 이용하면 동시에 여러 개의 크랙을 제작할 수 있고, 이를 이용하여 동시에 여러 개의 미세채널을 형성하는 효과를 가질 수 있다.Second, in the step of forming cracks in the production of the first mold block, by increasing the size of the substrate and using a photomask in which a plurality of various patterns are formed, a plurality of cracks can be simultaneously formed, .

셋째, 제1 몰드블록을 제조하는 포토리소그래피 공정에서 빛을 조사하는 시간, 빛의 조사선량 등을 통해 크랙이 발생되고 진행되는 것을 종료시킬 수 있으므로, 빛 조사에 대한 제어만으로도 크랙의 길이를 조절하는 효과를 가질 수 있다. Thirdly, in the photolithography process for manufacturing the first mold block, it is possible to terminate the generation and progress of cracks through the time of irradiating light, the irradiation dose of light, etc. Therefore, Effect.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세채널블록에 구비된 미세채널의 형성방법이 도시된 순서도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 미세채널블록에 구비된 미세채널의 형성과정이 도시된 것이다.
도 4에는 크랙의 전파 길이와 빛 조사시간과의 상관관계를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.
도 5에는 본 실시예에서 사용되는 감광물질인 SU-8 폴리머에서 빛 조사선량에 따른 크랙의 전파길이와 빛 조사시간의 상관관계를 나타낸 그래프가 도시되어 있다.
도 6에는 미세채널이 형성된 예가 도시된 것이다.
도 7은 노치부의 너비 길이와, 높이 길이 따른 크랙의 형성 개수의 상관관계가 도시된 것이다.
도 8 및 도 9에는 전술한 바와 같이 제1 몰드블록에 형성된 크랙의 일 예가 도시된 것이다.
도 10에는 제2 몰드의 일 예가 도시되어 있다.
도 11에는 미세채널블록의 일 예가 도시되어 있다.
도 12 내지 도 16은 다양한 미세채널의 실시예가 도시된 것이다.1 and 2 are flowcharts illustrating a method of forming a microchannel in a microchannel block according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a process of forming a microchannel in the microchannel block in FIGS. 1 and 2. FIG.
4 is a graph showing a correlation between the propagation length of the crack and the light irradiation time.
FIG. 5 is a graph showing a correlation between a propagation length of a crack and a light irradiation time according to a light irradiation dose in the SU-8 polymer as a photosensitive material used in the present embodiment.
6 shows an example in which a microchannel is formed.
Fig. 7 shows the correlation between the width of the notch portion and the number of cracks formed along the height.
8 and 9 show an example of a crack formed in the first mold block as described above.
Fig. 10 shows an example of the second mold.
An example of a microchannel block is shown in Fig.
Figures 12-16 illustrate various microchannel embodiments.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세채널의 형성방법에 대해 도시되어 있다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 포토리소그래피 공정 시, 노치를 갖는 패턴을 이용하여 크랙을 형성하고 이를 이용하여 미세채널을 형성하는 방법에 대한 것이다. 여기서 미세채널은 마이크로 채널 또는 나노 채널 중 어느 하나에만 속하는 것이 아니고, 크랙을 이용하여 형성되는 미세채널은 마이크로 채널일 수도 있고, 나노 채널일 수도 있다. 즉, 크랙을 이용하여 형성되는 채널의 높이 및 너비의 크기가 나노 범위부터 마이크로 범위까지 포함되며, 실시자에 의해 다양하게 조절되어 형성되는 것이다.1 to 3 show a method of forming a microchannel according to an embodiment of the present invention. Prior to the detailed description of the present invention, the present invention is directed to a method of forming a microchannel using a pattern having a notch in a photolithographic process and forming cracks therefrom. Here, the microchannel does not belong to any one of a microchannel or a nanochannel, and the microchannel formed by using a crack may be a microchannel or a nanochannel. That is, the height and the width of the channel formed by using the cracks are included in the range from the nanometer range to the micro range, and they are formed by adjusting variously according to the operator.

도 1 내지 도 3 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세채널의 형성방법은, 먼저 중앙에 적어도 하나의 노치를 갖는 패턴이 형성된 포토마스크를 준비한다.(S205 단계) 후술되는 바와 같이, 상기 패턴의 노치는 삼각형 형상 등으로 형성되고, 상기 패턴은 상기 노치로 형성되는 삼각형 형상 등이 1개 또는 복수 개 형성되는 것을 모두 포함한다. 이는 패턴이 꼭 복수 개를 의미하는 것은 아니다.1 to 3, a method of forming a microchannel according to an exemplary embodiment of the present invention includes preparing a photomask having a pattern having at least one notch in the center thereof (S205). As described below, The notches of the pattern are formed in a triangular shape or the like, and the pattern includes one or more triangular shapes formed by the notches. This does not necessarily mean that the pattern is plural.

본 실시예에서 상기 포토마스크(113)는 직사각형의 형태로 형성되며, 중앙에는 상호 이격되는 두 개의 패턴들(113a, 113b)이 형성된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 패턴(113a) 및 제2 패턴(113b)을 병기하기로 한다. 한편, 상기 포토마스크(113)가 직사각형의 형태로 형성되는 것은 본 실시예에 한정되는 것일 뿐이므로, 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수도 있다.In this embodiment, the photomask 113 is formed in the shape of a rectangle, and two patterns 113a and 113b are formed at the center. Hereinafter, the first pattern 113a and the second pattern 113b will be described for convenience of explanation. However, since the photomask 113 is formed in a rectangular shape, the photomask 113 is not limited thereto and may be formed in various shapes.

상기 패턴들(113a, 113b) 중 어느 하나의 패턴 즉, 상기 제2 패턴(113b)에는 적어도 하나의 노치(113c)가 형성된다. 상기 노치(113c)는 상기 제1 패턴(113a)을 대향할 수도 있고, 대향하지 않을 수도 있다. At least one notch 113c is formed in any one of the patterns 113a and 113b, that is, the second pattern 113b. The notch 113c may face the first pattern 113a or may not face the first pattern 113a.

후술되겠지만, 상기 포토마스크(113)를 기반으로 포토 리소그래피 공정이 진행되면, 상기 노치(113c)를 갖는 상기 제2 패턴(113b)에 의해 노치부를 갖는 제2 관통홀이 형성되며, 상기 노치부로부터 크랙이 발생된다. 이에 대해서는 후술에서 보다 상세히 설명하기로 한다.As will be described later, when a photolithography process is performed based on the photomask 113, a second through hole having a notch portion is formed by the second pattern 113b having the notch 113c, Cracks are generated. This will be described later in more detail.

상기 포토마스크(113)가 준비되면, 상기 포토마스크(113)를 기반으로 포토 리소그래피(photo lithography) 공정을 진행하여 제1 몰드블록(131)을 제조하되, 상기 제1 몰드블록(131)에 크랙을 형성하는 단계가 이루어진다.(S210 단계)When the photomask 113 is prepared, a photolithography process is performed based on the photomask 113 to fabricate the first mold block 131. The first mold block 131 is cracked (Step S210)

상기 제1 몰드블록(131)을 제조하기 위해서는 먼저 기재(S)의 상면에 상기 감광물질(111)을 도포하는 코팅 공정이 진행된다.(S305 단계) 상기 감광물질(111)은 예를 들어 스핀 코터라는 장치에 의해 상기 기재(S)의 상면에 도포된다. 상기 스핀 코터는 회전하면서 상기 기재(S)의 상면에 상기 감광물질(111)을 도포하는 것이다. 특히, 스핀 코터를 이용하여 상기 감광물질(111)을 도포할 때, 스핀 코터의 RPM을 조절하여 상기 감광물질(111)이 도포되는 높이를 조절할 수 있고, 이에 따라 상기 제1 몰드블록(131)의 높이를 조절할 수 있다.In order to fabricate the first mold block 131, a coating process of applying the photosensitive material 111 to the upper surface of the substrate S is performed (S305). The photosensitive material 111 is spin- Is applied to the upper surface of the substrate (S) by a device called a coater. The spin coater rotates while applying the photosensitive material 111 to the upper surface of the substrate S. Particularly, when the photosensitive material 111 is applied using a spin coater, the height of the photosensitive material 111 can be controlled by controlling the RPM of the spin coater, Can be adjusted.

상기 감광물질(111)이 상기 스핀 코터에 의해 도포되는 것은 본 실시예에 한정되는 것일 뿐, 다양한 방법으로 상기 감광물질(111)이 상기 기재(S)의 상면에 도포될 수 있다.The photosensitive material 111 is applied to the upper surface of the base material S by various methods only in the present embodiment in which the photosensitive material 111 is applied by the spin coater.

상기 기재(S)에 상기 감광물질(111)이 도포되면, 상기 기재(S)의 상측에 상기 포토마스크(113)를 구비하고 빛을 조사하는 노광 공정이 이루어진다.(S310 단계) When the photosensitive material 111 is applied to the substrate S, an exposure process for irradiating the substrate S with the photomask 113 is performed on the substrate S (step S310).

본 실시예에서 상기 감광물질(111)에 조사되는 빛은 자외선(UV)이며, 전 파장 대역의 자외선을 조사한다. 상기 감광물질(111)은 빛이 조사되는 부분은 경화되고, 빛이 조사되지 않는 부분은 경화되지 않는 네거티브(negative) 감광물질이며, 예시적으로 SU-8 폴리머이다. 따라서 상기 포토마스크(113)의 상기 패턴들(113a, 113b)이 형성된 부분으로는 빛이 투과되지 않고, 상기 패턴들(113a, 113b)이 형성되지 않은 부분으로만 빛이 투과된다. In this embodiment, the light irradiating the photosensitive material 111 is ultraviolet (UV) light and emits ultraviolet rays of an entire wavelength band. The photosensitive material 111 is a negative photosensitive material that is cured at a portion to which light is irradiated and is not cured at a portion where light is not irradiated, and is illustratively SU-8 polymer. Accordingly, light is not transmitted through the portions of the photomask 113 where the patterns 113a and 113b are formed, and light is transmitted only through the portions where the patterns 113a and 113b are not formed.

따라서 상기 기재(S)의 상측에 상기 포토마스크(113)를 구비하고, 빛을 조사하면 상기 패턴들(113a, 113b)이 형성된 부분에 대응되는 상기 감광물질(111)은 경화되지 않는다. 반면, 상기 패턴들(113a, 113b)이 형성되지 않은 부분에 대응되는 상기 감광물질(111)은 조사되는 빛에 의해 경화된다. Therefore, when the photomask 113 is provided on the substrate S and the light is irradiated, the photosensitive material 111 corresponding to the portion where the patterns 113a and 113b are formed is not cured. On the other hand, the photosensitive material 111 corresponding to a portion where the patterns 113a and 113b are not formed is cured by the irradiated light.

상기와 같이 빛을 조사하여 상기 감광물질(111)을 경화시킨 후에는, 상기 감광물질(111)을 현상하여 상기 패턴들(113a, 113b)에 의해 경화되지 않은 상기 감광물질(111)을 제거하는 현상공정이 이루어진다. (S315 단계) 현상액에 상기 감광물질(111)을 넣으면, 빛의 조사에 의해 경화되지 않은 상기 감광물질(111)은 상기 현상액에 녹아 제거된다. 이렇게 경화되지 않은 상기 감광물질(111)이 제거되면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 패턴들(113a, 113b)에 대응되는 관통홀들(133a, 133b)이 형성된다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 관통홀(133a) 및 제2 관통홀(133b)을 병기하기로 한다.After the photosensitive material 111 is cured by irradiating light as described above, the photosensitive material 111 is developed to remove the photosensitive material 111 that has not been cured by the patterns 113a and 113b A development process is performed. (Step S315) When the photosensitive material 111 is put in the developing solution, the photosensitive material 111 not cured by light irradiation is dissolved in the developing solution and removed. When the photoresist 111 not thus cured is removed, through holes 133a and 133b corresponding to the patterns 113a and 113b are formed as shown in FIG. 3 (b). Hereinafter, the first through hole 133a and the second through hole 133b will be referred to for convenience of explanation.

특히, 상기 노치(113c)를 갖는 상기 제2 패턴(113b)에 대응되어 형성되는 상기 제2 관통홀(133b)은 상기 노치(113c)에 대응되는 노치부(133c)가 형성된다. 상기 노치부(133c)는 상기 노치(113c)의 형상에 따라 다양하게 형성된다. 상기 노치(113c)는 삼각형, 사각형 등 다각형이나 일부 외주면이 각형 구조로 형성될 수 있다. Particularly, the second through-hole 133b formed corresponding to the second pattern 113b having the notch 113c is formed with a notch 133c corresponding to the notch 113c. The notch 133c is formed in various shapes according to the shape of the notch 113c. The notch 113c may be formed in a polygonal shape such as a triangle, a square, or the like, or may have a rectangular outer shape.

전술한 바와 같이, 상기 코팅 공정(S305 단계), 상기 노광 공정(S310 단계) 및 상기 현상 공정(S315 단계)을 거쳐 상기 제1 관통홀(133a) 및 상기 노치부(133c)를 갖는 상기 제2 관통홀(133b)이 형성된 제1 몰드블록(131)의 제조가 완료된다. As described above, the first through hole 133a and the second through hole 133c having the notched portion 133c through the coating process (step S305), the exposure process (step S310), and the developing process (step S315) The manufacturing of the first mold block 131 in which the through hole 133b is formed is completed.

한편, 상기 S310 단계 및 상기 S315 단계가 진행되는 동안, 상기 제1 몰드블록(131)에는 크랙(135)이 형성된다. 상기 크랙(135)의 발생, 전파 및 종료는 다양한 방법에 의해 이루어지며, 이에 대해서는 이하의 설명에서 보다 상세히 설명하기로 한다. Meanwhile, cracks 135 are formed in the first mold block 131 during steps S310 and S315. The generation, propagation and termination of the crack 135 are accomplished by various methods, which will be described in more detail in the following description.

상기 크랙(135)이 발생하는 과정을 살펴보면, 상기 감광물질(111)은 조사되는 빛에 의해 경화되며, 상기 S310 단계 및 상기 S315 단계가 진행되는 동안 형성되는 상기 제2 관통홀(133b)의 상기 노치부(133c)로부터 크랙(135)이 발생되기 시작한다. 상기 감광물질(111)에 빛이 조사되는 동안 상기 노치부(133c)에는 응력이 집중하게 된다. 상기 감광물질(111)은 서로 결합되려는 가교결합(cross linking)에 의해 빛이 조사되면 경화된다. 그런데 이 가교결합의 에너지보다 상기 노치부(133c)의 응력 집중 에너지가 더 크면 상기 노치부(133c)로부터 상기 크랙(135)이 발생된다. The photosensitive material 111 is cured by the light to be irradiated and the cracks 135 of the second through holes 133b formed during the steps S310 and S315 are cured. A crack 135 starts to be generated from the notch 133c. Stress is concentrated on the notch portion 133c while light is irradiated to the photosensitive material 111. [ The photosensitive material 111 is cured when light is irradiated by cross linking to be bonded to each other. However, if the stress concentration energy of the notch portion 133c is larger than the energy of the crosslinking, the crack 135 is generated from the notch portion 133c.

반면, 상기 가교결합의 에너지가 상기 노치부(133c)의 응력 집중 에너지보다 더 크면 상기 노치부(133c)에서는 크랙이 발생되지 않는다. 그런데 상기 감광물질(111)이 빛 조사에 의해 경화되고 현상될 때, 경화되었던 상기 감광물질(111)은 수축(swelling)하게 되면서 상기 노치부(133c)에 더 많은 응력이 집중하게 된다. 즉, 상기 크랙(135)의 발생은 상기 감광물질(111)에 빛 조사 시 발생할 수도 있고, 상기 감광물질(111)에 빛 조사 후, 현상 시 발생할 수도 있다.On the other hand, if the energy of cross-linking is larger than the stress concentration energy of the notch portion 133c, cracks are not generated in the notch portion 133c. However, when the photosensitive material 111 is cured and developed by light irradiation, the photosensitive material 111 that has been cured swells and more stress concentrates on the notched portion 133c. That is, the generation of the cracks 135 may occur when the photosensitive material 111 is irradiated with light, or may occur when the photosensitive material 111 is irradiated with light or during development.

한편, 상기 감광물질(111)에 조사되는 빛이 예시적으로 i-line(365 nm)과 같은 단파장의 자외선이라면 상기 감광물질(111)을 고(高) 강도로 가교 결합시킬 수 있어 상기 노치부(133c)의 응력 집중과, 상기 감광물질(111)의 현상 시 상기 노치부(133c)에 더해지는 응력 집중을 견딜 수 있어 크랙이 발생되지 않는다. 따라서 전술한 바와 같이, 상기 감광물질(111)에 조사되는 빛은 전 파장 대역의 자외선을 조사한다.On the other hand, if the light irradiating the photosensitive material 111 is an ultraviolet ray having a short wavelength such as an i-line (365 nm), the photosensitive material 111 can be crosslinked at a high intensity, The stress concentration of the photosensitive material 133c and the concentration of stress added to the notch 133c during the development of the photosensitive material 111 can be tolerated and no crack is generated. Therefore, as described above, the light irradiated to the photosensitive material 111 irradiates ultraviolet rays of a full wavelength band.

도 4에는 크랙의 전파 길이와 빛 조사시간과의 상관관계를 나타내는 그래프가 도시되어 있다. 크랙의 전파 길이와 빛 조사시간은 도 4에서 보는 바와 같이 비례관계를 갖고 있는 것을 알 수 있다. 그러나 빛 조사하는 노광 공정과 현상 공정 사이에 상기 감광물질(111)을 가열하면(PEB: post exposure bake), 가열하지 않을 때보다 크랙의 전파 속도가 느려지는 것을 알 수 있다. 또한, 노광 공정을 과하게 진행하였을 때에도 크랙의 전파 속도가 현저하게 느려지는 것을 알 수 있다. 따라서 도 4를 통해 알 수 있듯이, 초과 노광량 및 PEB의 지속 시간 중 적어도 하나를 조절하여 상기 크랙의 전파 길이를 조절할 수 있다.4 is a graph showing a correlation between the propagation length of the crack and the light irradiation time. It can be seen that the propagation length of the crack and the light irradiation time have a proportional relationship as shown in Fig. However, it can be seen that when the photosensitive material 111 is heated (PEB: post exposure bake) between the light exposure step and the development step, the propagation speed of the crack is slower than when it is not heated. Further, it can be seen that the propagation speed of the crack is remarkably slowed even when the exposure process is excessively advanced. Therefore, as shown in FIG. 4, the propagation length of the crack can be controlled by controlling at least one of the excess exposure dose and the duration of the PEB.

상기 감광물질(111)에 빛 조사 시 발생되는 상기 크랙(135)은 빛 조사선량 및 빛 조사시간에 영향을 받아 전파된다. 도 5에는 본 실시예에서 사용되는 감광물질인 SU-8 폴리머에서 빛 조사선량에 따른 크랙의 전파길이와 빛 조사시간의 상관관계를 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 도 5를 참조하면 빛 조사시간과, 크랙의 진행 길이는 비례관계를 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 빛 조사선량이 클수록 빛 조사시간이 짧아도 크랙의 진행 길이가 더 긴 것을 알 수 있다. 이와 같은 특징을 이용하여, 상기 크랙(135)의 진행 길이와 상기 크랙(135)이 전파되는 속도 및 상기 크랙(135)의 종료를 빛 조사선량 및 빛 조사시간을 조절하여 제어할 수 있다.The cracks 135 generated in the light irradiation of the photosensitive material 111 are affected by the irradiation dose and the irradiation time, and are propagated. FIG. 5 is a graph showing a correlation between a propagation length of a crack and a light irradiation time according to a light irradiation dose in the SU-8 polymer as a photosensitive material used in the present embodiment. Referring to FIG. 5, it can be seen that the light irradiation time and the progress length of the crack have a proportional relationship. Also, it can be seen that as the light irradiation dose is larger, the crack propagation length is longer even though the light irradiation time is shorter. With this feature, the length of the crack 135, the speed at which the crack 135 propagates, and the end of the crack 135 can be controlled by adjusting the irradiation dose and the irradiation time.

한편, 상기 S310 단계 및 S315 단계가 진행되면서 형성되는 상기 제1 관통홀(133a)을 통해 상기 크랙(135)의 전파를 종료시킬 수도 있다. 상기 제1 관통홀(133a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2 관통홀(133b)의 상기 노치부(133c)가 대향하는 방향에 형성된다. 상기 노치부(133c)로부터 발생된 상기 크랙(135)은 상기 제1 관통홀(133a)을 향한 방향으로 전파된다. 상기 제1 관통홀(133a)을 향해 전파되는 상기 크랙(135)은 상기 제1 관통홀(133a)과 만나면서 전파가 종료된다. 상기 노치부(133c)를 갖는 상기 제2 관통홀(133b)도 상기 노치부(133c)가 크랙을 발생시키는 반면, 상기 제2 관통홀(133b)의 라운드면은 다른 곳에서 발생된 크랙을 종료시킬 수 있다. Meanwhile, the propagation of the crack 135 may be terminated through the first through-hole 133a formed in steps S310 and S315. The first through-hole 133a is formed in a direction in which the notch 133c of the second through-hole 133b is opposed to the first through-hole 133a as shown in FIG. The crack 135 generated from the notch 133c propagates in a direction toward the first through hole 133a. The crack 135 propagating toward the first through-hole 133a is terminated by meeting with the first through-hole 133a. The notch 133c also cracks in the second through-hole 133b having the notch 133c, while the round surface of the second through-hole 133b ends the crack generated elsewhere .

도 6에는 미세채널(173)이 형성된 예가 도시된 것으로, 전술한 바와 같이 노치부로부터 발생되어 다른 관통홀과 만나 종료된 크랙에 의해 형성된 미세채널(173)이 형성된 것이다.FIG. 6 shows an example in which the microchannel 173 is formed. As described above, the microchannel 173 is formed by the cracks generated from the notch and encountered with other through holes.

이렇듯, 상기 크랙(135)의 발생, 전파 및 종료는 전술한 바와 같은 방법들을 통해 이루어진다. 그리고 전술한 방법들을 통해 형성되는 상기 크랙(135)의 크기는 1 nm부터 999 nm 까지 다양할 수 있고, 100 nm 크기의 크랙이 형성되는 것이 일반적이다. As such, generation, propagation, and termination of the crack 135 are accomplished through the methods described above. The size of the crack 135 formed through the above-described methods may vary from 1 nm to 999 nm, and cracks of 100 nm in size are generally formed.

한편, 상기 크랙(135)은 상기 노치부(133c)의 각도에 따라 다양하게 형성된다. 예를 들어 상기 노치부(133c)의 각도가 150°이상이 되면 빛을 장시간 조사하여도 응력 집중이 되지 않아, 크랙이 발생하지 않는다. 한편, 상기 노치부(133c)의 각도가 90°일 때에는 하나의 크랙이 발생하고, 상기 노치부(133c)의 각도가 90°미만이면 두 개 이상의 크랙이 발생한다. 본 실시예에서는 두 개의 크랙이 형성된다. 즉, 상기 노치부(133c)의 각도를 조절하여 상기 크랙(135)이 발생되는 개수를 조정할 수 있다. Meanwhile, the cracks 135 are formed variously according to the angle of the notch 133c. For example, when the angle of the notch portion 133c is 150 degrees or more, stress does not concentrate even when light is irradiated for a long time, and cracks do not occur. On the other hand, when the angle of the notch portion 133c is 90 degrees, one crack occurs. When the angle of the notch portion 133c is less than 90 degrees, two or more cracks occur. In this embodiment, two cracks are formed. That is, the number of cracks 135 can be adjusted by adjusting the angle of the notch 133c.

이는 상기 노치부(133c)의 너비 길이와, 상기 노치부(133c)의 높이 길이와도 관련이 있다. 도 7을 참조하면, A 영역에 해당하는 노치부에서는 하나의 크랙이 발생하였고, B 영역에 해당하는 노치부에서는 두 개의 크랙이 발생하였으며, C 영역에 해당하는 노치부에서는 크랙이 발생하지 않았다. 즉, 상기 노치부(133c)의 너비 길이 대비 상기 노치부(133c)의 높이 길이가 작을수록 응력집중이 줄어들고, 상기 노치부(133c)의 너비 길이 대비 상기 노치부(133c)의 높이 길이가 클수록 응력이 집중되는 것을 알 수 있다. 따라서 상기 노치부(133c)의 너비 길이 와 높이 길이의 상대비를 이용하여 상기 크랙(135)이 발생되는 개수를 조절할 수 있다.This is also related to the width of the notch 133c and the height of the notch 133c. Referring to FIG. 7, one crack occurred in the notch portion corresponding to region A, two cracks occurred in the notch portion corresponding to region B, and no crack occurred in the notch portion corresponding to region C, respectively. That is, as the height of the notch 133c is smaller than the width of the notch 133c, the concentration of stress is decreased. As the height of the notch 133c is greater than the width of the notch 133c, It can be seen that the stress is concentrated. Therefore, the number of cracks 135 can be controlled by using the ratio of the width of the notch 133c to the height of the notch 133c.

상기 크랙(135)은 상기 제1 몰드블록(131)의 높이만큼 형성되거나, 상기 제1 몰드블록(131)의 높이보다 작게 형성될 수도 있다. 도 8 및 도 9에는 전술한 바와 같이 상기 제1 몰드블록에 형성된 상기 크랙의 일 예가 도시된 것이다.The crack 135 may be formed to a height of the first mold block 131 or may be smaller than a height of the first mold block 131. FIGS. 8 and 9 show an example of the cracks formed in the first mold block, as described above.

전술한 바와 같이, 상기 제1 몰드블록(131)이 제조된 후에는, 상기 제1 몰드블록(131)을 이용하여 음각형태의 제2 몰드(151)를 제조하되, 양각돌기들(153a, 153b, 153c) 및 균열돌기(155)를 형성하는 과정이 진행된다.(S215 단계) 상기 제2 몰드(151)를 제조하기 위해서는, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 제조가 완료된 상기 제1 몰드블록(131)에 에폭시(epoxy)를 도포한다. 상기 에폭시를 상기 제1 몰드블록(131)에 도포하면, 상기 제1 몰드블록(131)에 형성된 상기 관통홀들(133a, 133b)과, 상기 크랙(135)에 상기 에폭시가 채워진다. As described above, after the first mold block 131 is manufactured, the first mold block 131 is used to manufacture a second mold 151 having a negative shape, and the embossing protrusions 153a and 153b The process of forming the first mold 151 and the second mold 153c and the cracking protrusion 155 proceeds in step S215. In order to manufacture the second mold 151, as shown in FIG. 3C, Epoxy is applied to one mold block 131. When the epoxy is applied to the first mold block 131, the through holes 133a and 133b formed in the first mold block 131 and the crack 135 are filled with the epoxy.

상기 에폭시는 빛에 의해 경화되는 수지이므로, 상기와 같이 상기 관통홀들(133a, 133b)과 상기 크랙(135)에 채워지면서 상기 제1 몰드블록(131)에 도포된 상기 에폭시에 빛을 쪼여 상기 에폭시를 경화시킨다. 상기 에폭시는 상기 제1 몰드블록(131)의 상면 및 측면들에도 설정 두께만큼 고루 도포된다. 따라서 상기 에폭시가 경화된 후, 상기 제1 몰드블록(131)을 제거하면 상기 제1 몰드블록(131)의 형상을 갖는 음각형태(거푸집 형태)의 상기 제2 몰드(151)의 제조가 완료된다. 한편, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이, 빛에 의해 경화되는 수지인 에폭시를 사용하고 있으나, 이는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐이다. 따라서 열에 의해 경화되는 수지를 사용할 수도 있다.Since the epoxy is a resin that is cured by light, the epoxy applied to the first mold block 131 is filled with light through the through holes 133a and 133b and the crack 135, Cures the epoxy. The epoxy is evenly applied to the upper surface and side surfaces of the first mold block 131 by a predetermined thickness. Accordingly, after the epoxy is cured, the first mold block 131 is removed, and the second mold 151 having the shape of the first mold block 131 is completed . On the other hand, in the present embodiment, as described above, an epoxy which is a resin hardened by light is used, but this is only limited to this embodiment. Therefore, a resin which is cured by heat may be used.

상기 관통홀들(133a, 133b)에 채워진 상기 에폭시는 경화되어 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 양각돌기들(153a, 153b, 153c)로 형성된다. 상기 크랙(135)에 채워진 상기 에폭시는 경화되어 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 크랙(135)과 대응되는 형태의 균열돌기(155)로 형성된다. 상기 균열돌기(155)는 상기 제1 몰드블록(131)에 형성된 상기 크랙(135)의 깊이에 따라 높이가 달라질 수 있다.The epoxy filled in the through holes 133a and 133b is cured to form the embossed projections 153a, 153b and 153c as shown in FIG. 3 (d). The epoxy filled in the crack 135 is cured to form a crack protrusion 155 of a shape corresponding to the crack 135, as shown in FIG. 3 (d). The height of the crack protrusion 155 may vary according to the depth of the crack 135 formed in the first mold block 131.

한편, 본 실시예에서는 상기 제2 몰드(151)를 제조하기 위해 상기 에폭시를 사용하였으나, 이에 한정될 필요는 없다. 즉, 상기 제2 몰드(151)를 제조할 때에는 예를 들어 폴리우레탄과 같은 열에 의해 쉽게 경화되는 열경화성 수지를 이용하여 상기 제2 몰드(151)를 제조할 수 있다. 도 10에는 전술한 바와 같이 제조된 상기 제2 몰드(151)의 일 예가 도시되어 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the epoxy is used for manufacturing the second mold 151, but the present invention is not limited thereto. That is, when the second mold 151 is manufactured, the second mold 151 can be manufactured using a thermosetting resin which is easily cured by heat, such as polyurethane. FIG. 10 shows an example of the second mold 151 manufactured as described above.

상기 제2 몰드(151)의 제조가 완료된 후에는, 상기 제2 몰드(151)를 기반으로 수지를 공급하여 미세채널블록(171)을 제조하되, 상기 미세채널블록(171)에 미세채널(173)을 형성하는 과정이 진행된다.(S220 단계) 상기 제2 몰드(151)를 기반으로 한 상기 미세채널블록(171)의 제조는 소프트 리소그래피(soft lithography) 과정에 의해 이루어진다. After the second mold 151 is manufactured, the fine channel block 171 is manufactured by supplying the resin on the basis of the second mold 151. The fine channel block 171 is provided with fine channels 173 The process of forming the fine channel block 171 based on the second mold 151 is performed by a soft lithography process.

상기 미세채널블록(171)을 제조하기 위해서, 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이, 거푸집 형태의 상기 제2 몰드(151)에 수지를 공급한다. 본 실시예에서는 공급되는 수지는 예시적으로 PDMS(polydimethylsiloxane: 폴리다이메틸실록세인)이다. 즉, 상기 제2 몰드(151)에 상기 PDMS를 공급하여 상기 제2 몰드(151)를 상기 PDMS로 채운다. 이 때, 상기 제2 몰드(151)에 형성된 상기 양각돌기들(153a, 153b) 및 상기 균열돌기(155)가 상기 제2 몰드(151)에 채워진 상기 PDMS에 의해 잠기게 된다.In order to manufacture the fine channel block 171, resin is supplied to the second mold 151 in the form of a mold, as shown in Fig. 3 (e). In this embodiment, the resin to be supplied is PDMS (polydimethylsiloxane). That is, the PDMS is supplied to the second mold 151 to fill the second mold 151 with the PDMS. At this time, the embossing protrusions 153a and 153b and the crack protrusion 155 formed on the second mold 151 are locked by the PDMS filled in the second mold 151.

상기 제2 몰드(151)에 상기 PDMS가 채워지면 상기 PDMS를 경화시키는 과정이 진행되고, 상기 PDMS가 경화되면 상기 PDMS로부터 상기 제2 몰드(151)를 제거하는 과정이 이루어진다. 전술한 바와 같은 과정을 통해 상기 PDMS가 상기 베이스 플레이트(171)가 된다. 상기 PDMS가 경화되어 형성된 상기 베이스 플레이트(171)에는 상기 양각돌기들(153a, 153b, 153c)에 의해 마이크로 스페이스(175a, 175b)이 형성되고, 상기 마이크로 스페이스(175a, 175b) 사이에는 상기 균열돌기(155)에 의해 형성되되 상기 노치홈(175c)으로부터 연장되는 미세채널(173)이 형성된다. 즉, 상기 베이스 플레이트(171), 상기 마이크로 스페이스(175a, 175b) 및 상기 미세채널(173)이 포함된 상기 미세채널블록(170)이 제조되는 것이다. 도 11에는 전술한 바와 같이, 제조된 상기 미세채널블록(170)의 일 예가 도시되어 있다.When the PDMS is filled in the second mold 151, the PDMS is cured. When the PDMS is cured, the second mold 151 is removed from the PDMS. The PDMS becomes the base plate 171 through the process described above. Microspaces 175a and 175b are formed on the base plate 171 formed by curing the PDMS by the embossing projections 153a and 153b and 153c and between the micro spaces 175a and 175b, A fine channel 173 formed by the notch groove 155 and extending from the notch groove 175c is formed. That is, the microchannel block 170 including the base plate 171, the microspace 175a, and the microchannel 173 is manufactured. 11, an example of the microchannel block 170 manufactured as described above is shown.

도 3의 (f)를 참조하여, 상기 미세채널블록(170)을 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 베이스 플레이트(171)에 형성된 상기 마이크로 스페이스(175a, 175b)들은 상기 베이스 플레이트(171)의 높이 방향을 따라 함몰된 홈 형태로 형성된다. 상기 마이크로 스페이스들(175a, 175b) 중 하나의 마이크로 스페이스(175b)에는 노치ㅎ호홈(175c)가 형성되고, 상기 노치홈(175c)으로부터 연장된 크랙 구조의 상기 미세채널(173)이 형성된다.3F, the micro-channels 175a and 175b formed in the base plate 171 are arranged in a height direction of the base plate 171 And is formed in a concave groove shape. A notch groove 175c is formed in one of the micro spaces 175a and 175b and a micro channel 173 of a crack structure extending from the notch groove 175c is formed.

상기와 같은 소프트 리소그래피(soft lithography) 과정을 이용하면, 상기 제2 몰드(151)를 이용하여 상기 마이크로 스페이스들(175a, 175c) 및 상기 미세채널(173)이 형성된 상기 미세채널블록(171)을 대량으로 제조할 수 있다. 거푸집의 형태로 제조되는 상기 제2 몰드(151)는 상기 소프트 리소그래피 과정을 통해 상기 마이크로 스페이스들(175a, 175b) 및 상기 미세채널(173)이 형성된 상기 미세채널블록(170)을 제조한 후, 폐기하는 것이 아니므로 상기 제2 몰드(151)를 재활용하여 상기 마이크로 스페이스들(175a, 175b) 및 상기 미세채널(173)이 형성된 상기 미세채널블록(170)을 대량 제조할 수 있다. Using the soft lithography process described above, the micro-channels 175a and 175c and the micro-channel block 171 formed with the micro-channels 173 are formed using the second mold 151 And can be produced in large quantities. The second mold 151 manufactured in the form of a mold is fabricated through the soft lithography process to fabricate the microchannels 170a and 175b and the microchannel block 170 in which the microchannel 173 is formed, The second mold 151 can be recycled and mass production of the micro channel blocks 170 in which the micro spaces 175a and 175b and the micro channels 173 are formed can be achieved.

상기 미세채널블록(170)을 제조하는 상기 PDMS는 연성을 갖기 때문에 강도가 약한 특징이 있다. 따라서 상기 미세채널블록(170)의 강도를 보강하기 위해서 상기 베이스 플레이트(171)의 하부에 유리기판(미도시)을 본딩(bonding)할 수 있다.The PDMS fabricating the microchannel block 170 is characterized by weak strength because of its ductility. Therefore, a glass substrate (not shown) may be bonded to the lower portion of the base plate 171 to reinforce the strength of the microchannel block 170.

한편, 상기와 같은 공정들을 통해 제조되는 미세채널블록(170)의 상기 베이스 플레이트(171)에는 도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이 다양한 미세채널(153)이 형성된다. 특히 상기 제1 몰드블록(131)을 제조할 때, 노치부를 갖는 관통홀들의 개수를 조절하여 노치부로부터 형성되는 크랙을 통해 도 12에 도시된 바와 같이 미세채널들(173)을 통해 글씨도 나타낼 수 있다.
12 to 16, various fine channels 153 are formed on the base plate 171 of the microchannel block 170 manufactured through the above-described processes. Particularly, when the first mold block 131 is manufactured, the number of the through holes having the notch portion is adjusted so that a crack is formed from the notch portion so as to make a letter through the fine channels 173 as shown in FIG. .

본 발명의 일 실시예에 따른 미세채널 형성방법에 의해 형성된 미세채널은 다양한 분야에 적용시킬 수 있다. 특히, 이온/물질의 정밀제어 분야에 주로 적용될 수 있다. 예를 들어, 미세채널의 표면특성과 바이오물질이 갖는 상호작용(반데르발스 힘)을 이용하는 바이오물질 분리장치, 미세채널의 크기를 이용한 바이오물질 여과장치, 약물의 전달을 제어하는 약물주입 또는 약물전달 장치 등에 적용할 수 있다.
The microchannel formed by the method of forming a microchannel according to an embodiment of the present invention can be applied to various fields. In particular, it can be applied mainly to the field of precise control of ions / materials. For example, a biomaterial separating device using a surface property of a microchannel and interaction of a biomaterial (van der Waals force), a biomaterial filtration device using a microchannel size, a drug injection or drug And the like.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 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. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

S; 기재 111: 감광물질
113: 포토마스크 113a: 제1 패턴
113b: 제2 패턴 113c: 노치
131: 제1 몰드블록 113a: 제1 관통홀
113b: 제2 관통홀 133c: 노치부
151: 제2 몰드 153a, 153b: 양각돌기
155: 균열돌기 170: 미세채널블록
171: 베이스 플레이트
173: 미세채널 175a, 175b: 마이크로 스페이스 S; Substrate 111: Photosensitive material
113: Photomask 113a: First pattern
113b: second pattern 113c: notch
131: first mold block 113a: first through hole
113b: second through hole 133c:
151: second mold 153a, 153b: embossed projection
155: crack protrusion 170: fine channel block
171: Base plate
173: Microchannels 175a, 175b: Microspaces

Claims (21)

중앙에 적어도 하나의 노치를 갖는 패턴이 형성된 포토마스크를 준비하는 단계; 및
감광물질이 도포된 기재 상에 상기 포토마스크를 구비하고, 포토 리소그래피(photo lithography) 공정을 통해 제1 몰드블록을 제조하되, 상기 제1 몰드블록에 크랙을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 크랙을 형성하는 단계는,
상기 기재의 상면에 상기 감광물질을 도포하는 코팅단계;
상기 감광물질이 도포된 상기 기재 상에 상기 포토마스크를 구비하고, 빛을 조사하는 노광단계; 및
상기 노광된 상기 감광물질을 현상하는 단계를 포함하고,
상기 노광단계 및 상기 현상단계를 거치면서, 상기 노치로부터 미세채널 형성을 위한 크랙이 발생 및 전파되는 미세채널의 제조방법.Preparing a photomask having a pattern having at least one notch in the center thereof; And
Comprising the step of forming the first mold block by a photo lithography process with the photomask on a substrate coated with a photosensitive material and forming a crack in the first mold block,
The step of forming the crack includes:
A coating step of applying the photosensitive material to an upper surface of the substrate;
An exposure step of irradiating light with the photomask on the substrate coated with the photosensitive material; And
And developing the exposed photosensitive material,
And a crack for forming a microchannel is generated and propagated from the notch through the exposure step and the developing step. 청구항 1에 있어서,
상기 코팅단계에서는,
스핀 코터로 상기 감광물질을 도포하고, 상기 스핀 코터의 RPM을 조절하여 상기 감광물질이 도포되는 높이를 조절하여 상기 제1 몰드블록의 높이를 조절하는 미세채널의 제조방법.The method according to claim 1,
In the coating step,
Wherein the photosensitive material is coated with a spin coater and the height of the first mold block is adjusted by controlling the RPM of the spin coater to control the height of the photosensitive material. 청구항 1에 있어서,
상기 크랙을 형성하는 단계 이후,
상기 제1 몰드블록의 외측 둘레면에 대응되는 음각형태의 제2 몰드를 제조하되, 상기 제2 몰드에 상기 노치를 갖는 패턴으로부터 형성된 노치부를 갖는 관통홀에 대응되는 양각돌기 및 상기 크랙에 대응되는 균열돌기를 형성하는 단계; 및
상기 제2 몰드에 수지를 공급하여, 소프트 리소그래피 공정을 통해 블록을 제조하되, 상기 블록에 상기 양각돌기에 대응되는 마이크로 스페이스 및 상기 균열돌기에 대응되는 미세채널을 형성하는 단계를 더 포함하는 미세채널의 제조방법.The method according to claim 1,
After the step of forming the crack,
A second mold having an engraved shape corresponding to the outer circumferential surface of the first mold block, wherein the second mold has embossed projections corresponding to the through holes having notches formed from the pattern having the notches, Forming crack protrusions; And
Further comprising the steps of: supplying a resin to the second mold to produce a block through a soft lithography process, wherein the block has a microspace corresponding to the relief projection and a microchannel corresponding to the projection; ≪ / RTI > 청구항 1에 있어서,
상기 감광물질은 빛에 의해 경화되는 네거티브 감광물질인 미세채널의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the photosensitive material is a negative photosensitive material that is cured by light. 청구항 4에 있어서,
상기 네거티브 감광물질은 SU-8 폴리머를 포함하는 미세채널의 제조방법.The method of claim 4,
Wherein the negative photosensitive material comprises an SU-8 polymer. 청구항 1에 있어서,
상기 노광 단계에서, 상기 조사되는 빛의 강도 및 조사 시간 중 적어도 하나를 조절하여 상기 크랙의 전파 길이를 조절하는 미세채널의 제조방법.The method according to claim 1,
And adjusting the propagation length of the crack by adjusting at least one of intensity and irradiation time of the irradiated light in the exposure step. 청구항 1에 있어서,
상기 노광 단계에서, 초과 노광량 및 PEB(post exposure bake)의 지속 시간 중 적어도 하나를 조절하여 상기 크랙의 전파 길이를 조절하는 미세채널의 제조방법.The method according to claim 1,
And adjusting the propagation length of the crack by adjusting at least one of an excess exposure amount and a duration of a post exposure bake (PEB) in the exposure step. 청구항 1에 있어서,
상기 포토마스크에는 상기 패턴을 대항하는 외주면이 라운드지게 형성된 패턴이 더 형성되어 있고,
상기 크랙이 전파되다가 상기 라운드지게 형성된 패턴에서 상기 크랙의 전파가 정지되는 미세채널의 제조방법.The method according to claim 1,
The photomask further includes a pattern having an outer circumferential surface opposing to the pattern rounded,
And the propagation of the crack is stopped in the round formed pattern after the crack is propagated. 청구항 1에 있어서,
상기 노치는 각형 구조를 가지는 미세채널의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the notch has a rectangular shape. 청구항 9에 있어서,
상기 노치는 삼각형 형상을 가지고,
상기 크랙은,
상기 노치부의 각도가 90°이상 150°미만이면 하나 형성되는 미세채널의 제조방법.The method of claim 9,
The notch has a triangular shape,
The crack,
And the angle of the notch portion is not less than 90 ° and less than 150 °. 청구항 9에 있어서,
상기 노치는 삼각형 형상을 가지고,
상기 크랙은,
상기 노치의 각도가 0°보다 크고 90°미만이면 두 개 이상 형성되며,
상기 노치의 각도가 150°이상이면 형성되지 않는 미세채널의 제조방법.The method of claim 9,
The notch has a triangular shape,
The crack,
If the angle of the notch is greater than 0 and less than 90, two or more are formed,
And when the angle of the notch is 150 DEG or more, the microchannel is not formed. 청구항 9에 있어서,
상기 노치는 너비와 높이를 가지는 삼각형 형상을 가지고,
상기 너비 길이와 상기 높이 길이의 사이의 상대비를 이용하여 상기 크랙의 발생 개수를 조절하는 미세채널의 제조방법.The method of claim 9,
The notch has a triangular shape having a width and a height,
Wherein the number of cracks is controlled by using the phase contrast between the width and the height. 청구항 1에 있어서,
상기 크랙의 깊이 및 너비는 각각 1 nm 내지 999 nm인 미세채널의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the cracks have a depth and a width of 1 nm to 999 nm, respectively. 청구항 3에 있어서,
상기 양각돌기 및 상기 균열돌기를 형성하는 단계는,
상기 제1 몰드블록의 상면 및 외측 둘레면에 열경화성 수지를 도포하는 단계;
상기 열경화성 수지를 경화시키는 단계; 및
경화된 상기 열경화성 수지로부터 상기 제1 몰드블록을 제거하여 상기 제2 몰드로 완성시키는 단계를 포함하고,
상기 열경화성 수지를 도포 시, 상기 관통홀 및 상기 크랙에 상기 열경화성 수지가 채워지며, 상기 열경화성 수지를 경화 후 상기 제1 몰드블록을 제거하면 상기 양각돌기 및 상기 균열돌기가 형성되는 미세채널의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the forming of the relief projections and the projections comprises:
Applying a thermosetting resin to an upper surface and an outer circumferential surface of the first mold block;
Curing the thermosetting resin; And
And removing the first mold block from the cured thermosetting resin to complete the second mold,
Wherein the thermosetting resin is filled in the through hole and the crack when the thermosetting resin is applied and the first mold block is removed after the thermosetting resin is cured to form the relief projection and the crack projection . 청구항 14에 있어서,
상기 열경화성 수지는 에폭시를 포함하는 미세채널의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the thermosetting resin comprises an epoxy. 청구항 3에 있어서,
상기 미세채널을 형성하는 단계는,
상기 제2 몰드에 수지를 공급하는 단계;
상기 수지를 경화시키는 단계; 및
경화된 상기 수지를 상기 제2 몰드로부터 분리시키는 단계를 포함하고,
상기 수지가 경화되면서 상기 제2 몰드에 형성된 상기 양각돌기에 대응되는 상기 마이크로 스페이스가 형성되고, 상기 균열돌기에 대응되는 상기 미세채널이 형성되는 미세채널의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the forming of the microchannel comprises:
Supplying a resin to the second mold;
Curing the resin; And
Separating the cured resin from the second mold,
Wherein the resin is cured to form the microspace corresponding to the relief formed in the second mold, and the microchannel corresponding to the crack projection is formed. 청구항 16에 있어서,
상기 수지는 PDMS(polydimethylsiloxane: 폴리다이메틸실록세인)을 포함하는 미세채널의 제조방법.18. The method of claim 16,
Wherein the resin comprises PDMS (polydimethylsiloxane). 중앙에 적어도 하나의 노치를 갖는 패턴이 형성된 포토마스크를 준비하는 단계; 및
감광물질이 도포된 기재 상에 상기 포토마스크를 구비하고, 포토 리소그래피(photo lithography) 공정을 통해 제1 몰드블록을 제조하되, 상기 제1 몰드블록에 크랙을 형성하는 단계;
상기 제1 몰드블록의 외측 둘레면에 대응되는 음각형태의 제2 몰드를 제조하되, 상기 제2 몰드에 상기 노치를 갖는 패턴으로부터 형성된 노치부를 갖는 관통홀에 대응되는 양각돌기 및 상기 크랙에 대응되는 균열돌기를 형성하는 단계; 및
상기 제2 몰드에 수지를 공급하여, 소프트 리소그래피 공정을 통해 블록을 제조하되, 상기 블록에 상기 양각돌기에 대응되는 마이크로 스페이스 및 상기 균열돌기에 대응되는 미세채널을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 포토 리소그래피 공정 중 상기 패턴에 대응되는 부분은 경화되지 않고 제거되어 적어도 하나의 상기 노치부를 갖는 관통홀로 형성되어 상기 노치부로부터 상기 크랙이 발생하며, 상기 크랙을 이용하여 미세채널을 형성하는 미세채널의 제조방법.
Preparing a photomask having a pattern having at least one notch in the center thereof; And
Forming a first mold block by a photolithography process with the photo mask on a substrate coated with a photosensitive material and forming a crack in the first mold block;
A second mold having an engraved shape corresponding to the outer circumferential surface of the first mold block, wherein the second mold has embossed projections corresponding to the through holes having notches formed from the pattern having the notches, Forming crack protrusions; And
And supplying a resin to the second mold to manufacture a block through a soft lithography process, wherein micro blocks corresponding to the relief projections and fine channels corresponding to the projections are formed in the block,
A portion corresponding to the pattern in the photolithography process is removed without being cured and formed as a through hole having at least one notch portion so that the crack is generated from the notch portion and a fine channel ≪ / RTI >
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