KR101948310B1 - 3d 프린터 출력물의 원자층 증착 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

기존의 3D 프린터의 출력물에 원자층을 증착함으로써 3D 프린터 출력 제품의 응용성을 확대하고 원하는 다양한 기능의 구현이 가능한 기술을 제안한다. 본 발명의 일측면에 따르면, 3D 프린터로 제품의 외형, 전극부, PCB 등 반제품을 3D 출력한 후에 ALD 공정을 적용하여 원하는 기능의 구현이 가능한 3D 프린터 출력물에 원자층을 증착하는 방법이 제공된다. 이로써 복잡한 구조의 3D 프린팅 반제품에도 소정의 기능층을 원자층 단위로 형성할 수 있다. 본 발명의 또다른 측면에 따르면, 하나의 장비 내에서 3D 프린터로 출력된 반제품을 이송로봇 암을 이용하여 후처리를 위해 로드록 챔버(Load Lock Chamber)로 이송하고 ALD 공정을 적용하여 원하는 기능의 구현이 가능한, 3D 프린터 출력물에 원자층을 증착하는 장치가 제공된다.

Description

3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법 및 장치 {Method and apparatus for deposition of atomic layer onto 3D printed matters}
본 발명은 3D 프린터에서 출력된 출력물의 후처리 공정에 속하는 것으로, 3D 프린트된 반제품에 원자층 증착법에 의한 나노단위 증착을 시행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
디지털 모델링/디자인 데이터를 입력하여 소재를 적층해 3차원 물품을 제조하는 프로세스를 3D 프린팅 제조기술이라고 한다. 3D 프린팅 기술은 별도의 금형제작 없이 시제품 생산이 가능하므로 제품제작 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 또한 다양한 재료를 사용하여 복잡한 형상에 대한 출력이 가능하므로 자동차, 우주·항공, 의료 분야 등 기존 산업의 제조공정을 고도화 할 최적화된 솔루션을 제공한다.
기존 3D 프린팅 기술은 재료에 따라 크게 액체·파우더·고체 기반의 3가지 방식으로 구분이 가능하며, 각각의 방식에 따라 SLA(Stereo Lithography), SLS(Selective Laser Sintering), FDM(Fused Deposition Modeling) 기술 방식으로 제품을 제작하게 된다. 이러한 방식에 사용될 수 있는 재료로는 합성수지, 금속, 박막소재(종이, 필름 형태 플라스틱), 기타재료(의료용 특수소재, 목재, 식재료 등)들이 있다. 출력가능한 해상도는 기술에 따라 다르지만 SLA 방식의 경우 최대 30um, 기타 방식의 경우 평균 0.2mm 수준이다.
3D 프린팅 작업을 위해서는 제품 디자인/모델링 소프트웨어 프로그램을 사용하여 CAD 데이터를 작성하거나 3D 스캐너를 통한 3D 디지털 도면 제작의 모델링을 시작으로 프린팅과 후처리로 이어지는 3단계가 필요하다.
후처리 단계에서는 서포터 제거, 연마, 도색, 표면재료 증착 등 최종 상품화를 위한 마무리 공정이 진행된다. 하지만 표면재료 증착에 있어서 기존의 기술로는 초고해상도의 증착은 힘들며 다양한 기능 구현의 잠재력이 있는 원자단위 증착(예컨대, 나노단위 증착)은 더더욱 불가능하다. 원자단위 내지는 나노단위 증착을 위해서 원자층 증착법(ALD: Atomic Layer Deposition)을 사용할 수 있다. 원자층 증착법은 금속이 포함된 원료와 반응 가스를 교차하여 주입함으로써 박막을 증착시키는 방법이다. 원료와 가스를 반응시켜 원자단위 박막을 증착시키고, 이를 되풀이하여 박막 두께를 조절할 수 있다. 이러한 ALD 공정은 박막의 두께를 수 nm 수준으로 매우 얇게 증착할 수 있으며, 다양한 조성을 원자층 수준에서 조절 가능하다. 또한 플라스틱 기반의 기판에 대해서도 우수한 도포성을 보이며 낮은 공정온도에서도 ALD 박막의 증착이 가능하므로 3D 프린팅을 통해 제작된 반제품에 원자층을 증착하여 후처리를 한다면 다양한 기능을 구현할 수 있을 것이다.
한국공개특허 2015-0092473 (3D 프린터 출력물 후처리 가공기)
종래의 3D 프린터 기술에서 최종 상품화를 위한 마무리 공정이 진행되는 후처리 단계에서 3D 출력물(반제품)의 내부, 모서리, 내벽, 외벽, 또는 출력물과 출력물 사이에 소정의 기능층을 구현하고자 할 경우, 기존의 공정(광소결, 도금 등)으로는 미세 패턴, 균일 패턴 등의 나노단위 증착에 어려움이 있다. 이러한 나노단위 증착 기술은 유연디스플레이, EC(전자변색) 고글, 그래핀 소재 의류, 의료용 제품과 같이 다양한 기능을 구현하는 데 필수적이다.
이와 같이 기존의 3D 프린터의 출력물에 원자층을 증착함으로써 3D 프린터 출력 제품의 응용성을 확대하고 원하는 다양한 기능의 구현이 가능한 기술을 제안하고자 한다.
상기 과제의 해결을 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 3D 프린터로 제품의 외형, 전극부, PCB 등 반제품을 3D 출력한 후에 ALD 공정을 적용하여 원하는 기능의 구현이 가능한 3D 프린터 출력물에 원자층을 증착하는 방법이 제공된다. 이로써 복잡한 구조의 3D 프린팅 반제품에도 소정의 기능층을 원자층 단위로 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나의 장비 내에서 3D 프린터로 출력된 반제품을 이송로봇 암을 이용하여 후처리를 위해 ALD 공정 챔버로 이송하고 ALD 공정을 적용하여 원하는 기능의 구현이 가능한, 3D 프린터 출력물에 원자층을 증착하는 장치가 제공된다.
참고로, 본 발명에 사용되는 ALD 기술이란, 원료와 반응가스를 교차하여 주입함으로써 박막을 증착시키는 기술이다. 원료와 가스를 반응시켜 원자단위 박막을 성장시키고, 이를 반복하여 박막의 두께 조절이 가능하다. 또한 우수한스텝커버리지(Step Coverage)를 갖기 때문에, 3D 프린팅시 복잡한 구조물에 대해서도 증착 균일도를 확보할 수 있다. 하지만 기존 3D 프린팅 방식으로 출력된 구조물에 ALD 공정을 바로 적용하면 필요한 부분 이외에도 전 면적에 걸쳐 증착이 이루어지게 된다.
따라서 본 발명의 목적을 달성하기 위하여는 3D 프린팅 공정 이후에 예컨대, 후처리 공정 중에, 원자층증착 예정영역의 형성공정을 추가하여 원하는 부위에만 선택적으로 증착이 이루어지도록 할 필요가 있다. 이때, ALD 반응가스와 원자층증착 예정영역과의 반응성을 높이기 위하여 그 소재로 SAM, 나노카본, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 제1측면에 따른 3D 프린터 출력물에 원자층을 증착하는 방법은, 3D 프린팅될 출력물에 원자층증착 예정영역이 포함되도록 모델링된 제품을 3D 프린팅하여 출력한 후에 상기 원자층증착 예정영역을 추가로 형성하는 단계; 상기 원자층증착 예정영역이 형성된 3D 프린터 출력물을 ALD 공정에 투입하여, 상기 원자층증착 예정영역에는 원자층이 증착되고 그 이외의 영역에는 원자층이 증착되지 않도록 하는 선택적 원자층 증착 단계를 포함한다.
상기 원자층증착 예정영역은 ALD 공정에 사용되는 반응가스와의 반응성을 갖는 소재로 형성될 수 있는데, 이 소재는 그래핀, 금속/그래핀 합성물, 금속옥사이드/그래핀 합성물, 나노카본, SAM, SAM/그래핀 합성물, SAM/나노카본 합성물로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택된다. 또한, 상기 원자층증착 예정영역 형성 후에 해당 영역 표면에 UV에 의한 표면처리를 수행하는 단계가 포함될 수 있다.
상기 원자층증착 예정영역 형성 단계에서는 3D 프린터 출력물에 직접적으로 원자층증착 예정영역을 프린트하거나, 3D 프린터 출력물에 반도체 공정에 의하여 원자층증착 예정영역을 패터닝할 수 있다.
또한, 상기 원자층증착 예정영역 형성 단계와 상기 선택적 원자층 증착 단계는 단일의 공정 챔버 내에서 수행될 수 있다. 다른 실시예에서는 상기 원자층증착 예정영역 형성 단계 후 상기 선택적 원자층 증착 단계 전에, 상기 3D 출력물을 ALD 공정 챔버로 이송하는 단계가 추가로 포함될 수 있다.
한편 본 발명의 제2측면에 따른 장치는, 3D 프린팅에 의하여 출력할 반제품에 원자층증착 예정영역이 포함되도록 설계된 제품 모델링에 따라 3D 프린팅 출력된 출력물에 형성된 원자층증착 예정영역에 원자층을 증착하는 장치로서, ALD 공정이 진행되는 공정 챔버와, 상기 원자층증착 예정영역이 형성된 3D 프린터 출력물을 상기 공정 챔버에 투입하는 수단을 포함하며, 상기 공정 챔버에서는 상기 3D 프린터 출력물의 원자층증착 예정영역에 원자층이 증착되고 그 이외의 영역에는 원자층이 증착되지 않도록 하는 선택적 ALD 증착이 수행된다.
여기서 상기 3D 프린터 출력물을 상기 공정 챔버에 투입하는 수단은 이송로봇 암으로 구현할 수 있다.
또한 본 발명의 제3측면에 따른 장치는, 3D 프린팅에 의하여 출력할 반제품에 원자층증착 예정영역이 포함되도록 설계된 제품 모델링에 따라 3D 프린팅 출력된 출력물에 원자층증착 예정영역을 형성하고, 이 원자층증착 예정영역에 원자층을 증착하는 ALD 공정이 진행되는 공정 챔버를 포함한다. 이 공정 챔버에서는 상기 3D 프린터 출력물의 원자층증착 예정영역에 원자층이 증착되고 그 이외의 영역에는 원자층이 증착되지 않도록 하는 선택적 ALD 증착이 수행된다.
본 출원에서는 또한, 상기한 방법 또는 장치에 의해 제작된 3D 프린팅 제품이 제4측면의 발명으로서 제공된다.
이상에서 소개한 본 발명의 해결과제 수단은 이후에 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통해 명확해질 것이다.
3D 프린터 출력물에 원자단위 증착을 적용함으로써 다양한 기능 구현의 제품 제작이 가능하다. ALD를 이용하여 기능성 층을 원자 단위로 얇게 증착(코팅)할 수 있으므로 고가의 재료(귀금속류 및 희귀 물질)를 이용하여 미세 패턴 및 기능층을 형성하는 분야에 특히 유용하다. ALD 증착을 통한 기능성 제품으로는 플렉시블 디스플레이, EC(전자변색) 고글, 그래핀 소재 의류 등이 가능하다.
또한, 시제품 또는 제품의 제작 및 나노단위 표면처리를 1개의 장비에서 수행하는 올인원(All-In-One) 시스템으로 실시하므로써 제품개발에 필요한 시간 및 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 3D 프린터 출력물에 원자층을 증착하는 방법 및 장치의 개념을 설명하기 위한 것이다.
도 2는 원자층증착 예정영역을 3D 프린터에 의하여 직접 프린팅하는 것을 예시한다.
도 3은 도 1의 다른 실시형태로서, 3D 프린팅 단계에서부터 원자층증착 예정영역 형성 및 선택적 원자층 증착 단계 모두를 하나의 공정 챔버에서 시행하는 것을 설명한다.
도 4는 본 발명의 적용 가능 제품의 사례를 예시한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 실현하는 구체적인 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 '3D 프린터 출력물에 원자층을 증착하는 방법 및 장치'의 개념을 설명하기 위한 것이다.
(a)는 3D 프린팅 제품 모델링 프로그램에 의하여 제품 설계에 의해 3D 출력할 반제품(10)의 형상을 나타낸다. 이 반제품(10)에 ALD 공정을 적용하여 그 양측에 있는 두 융기부의 상면(12)과 그 대향 측면(14)에 소정의 패턴을 형성하고 그 패턴 부분에만 선택적으로 원자층이 증착되도록 하고자 한다. 이를 위해 3D 출력할 반제품(10)의 설계시에 두 융기부의 상면(12)과 그 대향 측면(14)에 원자층증착 예정영역이 포함되도록 제품 모델링 프로그램을 이용하여 설계한다(또는 프로그램을 작성한다). 이 프로그램에 따라 3D 프린터를 이용하여 1차로 반제품(10)을 출력한다.
(b) 1차로 출력된 반제품(10)의 상기 융기부 상면(12)과 그 대향 측면(14)에 후속 공정으로 원자층증착 예정영역(16)을 형성한다. 도 1에서는 소정의 회로 패턴을 예로 들었다. 즉, 도 1의 예에서 1차 출력 반제품(10)은 PCB용 절연 기판이고 원자층증착 예정영역(16)은 회로 패턴이다. 이렇게 일련의 공정으로 원자층증착 예정영역(16)을 형성하여 2차 반제품(20)을 만든다.
(c) 그 후 2차 반제품(20)을 ALD 공정이 진행되는 챔버(40)로 투입한다. 챔버(40)로의 투입은 이송용 로봇 암(도시하지 않음)을 사용할 수 있다. ALD 공정 챔버(40)에서는 상기 3D 프린터 출력물, 즉, 2차 반제품(20)에 원자층 증착을 시행하여서 상기 원자층증착 예정영역(16)에만 원자층이 증착되고 그 이외의 영역에는 원자층이 증착되지 않도록 하는 선택적 ALD 증착이 수행된다. 이로써 완제품(30)을 얻을 수 있게 된다. ALD 표면 증착에 의해서 해당 표면에의 수 nm 두께의 증착이 가능하며 해상도를 원자단위로 향상시킬 수 있다. 또한, 기존의 기능층 구현을 위한 공정(광소결, 도금)에서 고해상도를 얻기 힘든 부분(예를 들어, 내부 또는 외부의 모서리 등)에서도 높은 해상도를 얻을 수 있다.
도 1에서 설명한 개념은 모든 단계가 일련의 공정으로 또는 하나의 장치에서 수행되도록 구성하여 올인원(All-In-One) 시스템을 구축할 수 있다.
그리고 도 1의 개념을 약간 변경할 수 있다. 예를 들어, 처음부터, 즉, 1차 반제품(10) 제작시에서부터 ALD 공정 챔버 내에서 3D 프린팅을 시작하여, 2차 반제품(20)도 ALD 공정 챔버 내에서 제작하고, 최종적으로 원자층증착 예정영역(16)에만 원자층이 증착되고 그 이외의 영역에는 원자층이 증착되지 않도록 하는 선택적 ALD 증착 과정을 ALD 공정 챔버 내에서 시행할 수 있다. 이렇게 진행하면 별도의 이송용 로봇 암이 필요없게 되고 그에 따른 부대 설비나 공정이 생략될 수 있을 것이다.
이상에서 보듯이 3D 프린터 제품이 완성되기 위해서는 원자층증착 예정영역(16)을 형성하기 전의 반제품(1차 반제품 10)의 최상위층 까지 또는 ALD 공정을 적용하기 전의 반제품(2차 반제품 20)의 최상위층(즉, 원자층증착 예정영역 16)까지 3D 프린터에 의한 적층이 완료되어야 한다. 만일 출력물의 외부 표면에 원자층 박막증착(ALD)을 수행하는 것이 아니라 출력물의 내부 또는 출력물과 출력물 사이 공간 등에 원자층 박막증착을 수행해야 할 경우에는 해당 방식으로는 어려움이 따른다.
이를 해결하기 위해 제품 설계시에 다축 3D 프린팅 기술을 적용하도록 한다. 또는, 후조립이 가능한 어셈블리(assembly) 형태로 제품을 설계하면 단축 3D 프린팅 방식으로 각 부분품을 제작하고 각 부분품마다 도 1의 개념을 적용하여 선택적 ALD 증착을 시행할 수 있다.
상기 원자층증착 예정영역(16)에 단일의 ALD 공정에 의해서 선택적으로 원자층이 증착되도록 하기 위하여 원자층증착 예정영역(16)은 ALD 공정 반응가스와의 반응성이 큰 소재로 형성한다. 앞에서도 언급하였듯이, 기존 일반 소재를 사용하여 3D 프린팅 방식으로 출력된 제품에 ALD 공정을 바로 적용하면, 출력 제품의 모든 면적에 걸쳐 증착이 이루어진다. 따라서 3D 프린트된 1차 반제품(10)에 ALD 공정시 반응가스와의 반응성이 우수한 소재로 원자층증착 예정영역(16)을 3D 프린트로 형성하여 2차 반제품(20)을 만드는 것이다.
본 발명에서 원자층증착 예정영역(16)으로 사용가능한 소재는 그래핀, 금속/그래핀 합성물, 금속옥사이드/그래핀 합성물, 나노카본, SAM(self-assmebled monolayer), SAM/그래핀 합성물, SAM/나노카본 합성물 등 ALD 반응가스와의 반응성이 높은 재료이다. 또한, 최근에는 그래핀 플레이크에 SAM을 결합하여 3D 프린팅용 그래핀 잉크가 개발되었으므로 이것을 이용해도 된다.
도전성이 큰 나노카본을 사용하면 유연기판, PCB, 코넥터 등 절연체 모재 상에 원자층증착 예정영역(16)이 전극, 도전패드, 또는 회로패턴의 역할을 하게 된다. 또한 최근에 각광받고 있는 그래핀 소재도 적극 사용할 수 있다.
또한 원자층증착 예정영역(16)의 표면에 UV(자외선)에 의한 표면처리를 하면 더욱 더 ALD 공정에서의 반응성이 증대된다.
상기 원자층증착 예정영역(16) 형성 단계는 3D 프린터 출력물, 즉, 1차 반제품(10)에 당해 영역을 소정의 방식으로 직접 프린팅하여 적층할 수도 있고, 1차 반제품(10)의 해당 위치에 리소그래피 기술, 나노임프린트 기술, 레이저간섭 기술 등의 반도체 FAB 공정을 활용하여 패터닝하여 형성할 수도 있다.
직접 프린팅에 사용되는 방식에는 3D 프린터에 의한 2차 프린트도 가능하고 나노카본 소재를 나노프린팅 기술에 의해 직접 프린트하는 것도 가능하다. 특히, 그래핀 나노프린팅 기술의 활용이 가능한데, 이는, 초미세 노즐을 통하여 산화 그래핀 용액을 분사하는 방식으로서, 그래핀 용액을 노즐과 프린팅 기판 사이에 접촉시켜 메니스커스를 형성하여 직접 원자층증착 예정영역(16)을 형성한다. 노즐과 기판 사이에 메니스커스가 형성되었을 때, 용액을 분사하면 산화그래핀 간의 결합에 의해 3D 그래핀 나노구조물이 만들어진다. (주: 메니스커스 현상: 표면에 있는 액체방울에 압력을 가하거나 당겼을 때, 모세관 현상에 의해 액체방울이 터지지 않고 외벽을 타고 곡면이 형성되는 현상.)
도 2는 원자층증착 예정영역(16)을 3D 프린터에 의하여 직접 프린팅하는 것을 예시하고 있다(인터넷 검색 영상임).
한편, 도 1에 나타낸 것과 같이 3D 프린팅 단계와 원자층증착 예정영역(16) 형성 단계를 별도의 공간에서 시행하고 나서 이송수단에 의해서 3D 출력물을 ALD 공정 챔버(예를 들어 Load Lock Chamber)(40)로 이송하여 선택적 원자층 증착을 수행하는 구성과 달리, 도 3과 같이 3D 프린팅 단계에서부터 원자층증착 예정영역(16) 형성 및 선택적 원자층 증착 단계 모두를 하나의 공정 챔버(50)에서 시행할 수도 있다(올인원 시스템).
도 4는 본 발명의 적용 가능 제품의 사례를 예시한다(인터넷 검색 영상임). 3D 프린트 안테나, 스마트 고글, 웨어러블센서를 예시하고 있지만, 이 밖에도 플렉시블 디스플레이, 전자변색(EC) 고글, 그래핀 소재 의류, 자동차 부품 등 다양한 제품에 본 발명을 적용할 수 있다.
이상의 설명으로부터 본 발명은 아래와 같이 신규하고 진보적인 특징을 가짐을 알 수 있다.
(1) 기존 3D 프린팅 기술은 3D 모델 데이터를 기반으로 다양한 재료를 적층하여 구조물을 출력하는 적층제조(additive manufacturing) 방식이다. 따라서 3D 프린터의 최종 제품을 완성하기 위해서 최상위층에 원자층증착 예정영역을 적층하는 과정도 3D 프린팅에 의해 실시할 수 있다.
(2) 대부분의 기능성 소재(금속, 금속세라믹, 질화물 등)는 200℃ 이상의 고온 열처리가 필요하다(ITO, AZO, ATO 등 투명 전도성 산화물 소재: 200℃ 이상 열처리, Cu, Ag 등 금속전극 프린팅 소재: 400℃ 이상 고온 융착, VO2, V2O5, TiO2 등 광학 소재: 400℃ 이상 고온 열처리). 따라서 금속의 경우에는 고온공정이 필요하기 때문에 유기물 위에 금속을 증착하는 것이 불가능하다. 따라서 본 발명에 의하면 원자층증착 예정영역을 통한 기능성 원자층 증착 기법을 사용함으로써 3D 프린터 출력물에의 기능층 추가가 용이함과 동시에 본 발명의 효용성이 증대된다.
(3) 곡면형상 구현의 한계: 형상 왜곡이 작은 곡면에서의 금속, 금속세라믹, 유무기 복합 3D 프린팅 구현 기술은 현재 일부 가시적으로 적용되고 있으나, 모서리면, 프린팅 노즐 반대면 등 형상이 복잡한 구조에 대해서는 패턴 구현이 어려우며, 광소결(IR 램프) 모듈 구성에 한계가 있다. 특히 광소결은 기판의 종류, 두께, 도달거리 등 변수에 따라 민감하게 반응하는 특성이 있어 양산성에 한계가 있다. 최근에 이러한 문제를 해결하기 위해 3D 프린팅 후 LDS(Laser Direct Structuring)를 적용한 금속 미세회로 패터닝 기술이 소개되고 있으나, 모서리면 구현 한계 및 생산성에서 이전과 동일한 한계점을 보이고 있고, 도금 및 열처리 공정이 필요하다. 본 발명의 선택적 ALD를 통해서 이러한 난제가 용이하게 해결된다.
(4) 기능성 박막의 선택적 증착 및 코팅상의 한계: 본 발명은 3D 프린터 출력물의 후처리시에 ALD 기술을 적용하여 평면, 곡면, 3차원 구조체 등 기존 증착 방법으로 구현 불가능한 복잡한 형상 및 구조의 넓은 면적에 선택적 ALD 박막을 코팅하는 기술이다.
이상에서 본 발명의 몇 가지 대표적인 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 범위 즉 권리범위는 이하에서 제시하는 특허청구범위에 의해 정해지는 것이다.
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Claims (12)

  1. 3D 프린팅될 출력물의 표면에, 융기된 상면 및 이에 연결된 측면을 갖는 융기부가 포함되도록 사전 모델링된 제품을 3D 프린팅하여 1차 반제품을 출력하는 단계;
    상기 출력된 1차 반제품(10)의 상기 융기부의 상면 및 측면의 일부 영역에, 후속 원자층증착 공정에 의해 원자층이 증착될 수 있는 원자층증착 예정영역을 형성하여 2차 반제품(20)을 만드는 단계;
    상기 원자층증착 예정영역이 형성된 2차 반제품을 ALD 공정에 투입하여, 상기 융기부의 일부 영역에 형성된 원자층증착 예정영역에는 원자층이 증착되고 융기부의 그 이외의 영역에는 원자층이 증착되지 않도록 하는 선택적 원자층 증착 단계를 포함하는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원자층증착 예정영역은 ALD 공정에 사용되는 반응가스와의 반응성을 갖는 소재로 형성되는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 원자층증착 예정영역의 소재는 그래핀, 금속/그래핀 합성물, 금속옥사이드/그래핀 합성물, 나노카본, SAM, SAM/그래핀 합성물, SAM/나노카본 합성물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 재료인, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 원자층증착 예정영역 형성 후에 이 영역의 표면에 UV에 의한 표면처리를 시행하는 단계를 포함하는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 원자층증착 예정영역 형성 단계는 상기 1차 반제품의 융기부의 일부 영역에 원자층증착 예정영역을 프린트하는 것을 포함하는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 원자층증착 예정영역 형성 단계는 상기 1차 반제품의 융기부의 일부 영역에 리소그래피 기술, 나노임프린트 기술, 레이저간섭 기술을 포함하는 반도체 공정에 의하여 원자층증착 예정영역을 패터닝하는 것을 포함하는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 원자층증착 예정영역 형성 단계와 상기 선택적 원자층 증착 단계는 단일의 공정 챔버 내에서 수행하는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 원자층증착 예정영역 형성 단계 후, 상기 선택적 원자층 증착 단계 전에, 상기 2차 반제품을 ALD 공정 챔버로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 방법.
  9. 3D 프린팅될 출력물의 표면에, 융기된 상면 및 이에 연결된 측면을 갖는 융기부가 포함되도록 사전 모델링된 제품을 3D 프린팅하여 1차 반제품을 출력하는 공정; 상기 출력된 1차 반제품(10)의 상기 융기부의 상면 및 측면의 일부 영역에, 후속 원자층증착 공정에 의해 원자층이 증착될 수 있는 원자층증착 예정영역을 형성하여 2차 반제품(20)을 만드는 공정; 상기 원자층증착 예정영역이 형성된 2차 반제품을 ALD 공정에 투입하여 원자층 증착 공정을 수행하는 장치로서,
    상기 2차 반제품에 대해 ALD 공정이 진행되는 공정 챔버와,
    상기 원자층증착 예정영역이 형성된 상기 2차 반제품을 상기 공정 챔버에 투입하는 수단을 포함하며,
    상기 공정 챔버에서는 상기 2차 반제품의 융기부의 일부 영역에 형성된 원자층증착 예정영역에는 원자층이 증착되고 융기부의 그 이외의 영역에는 원자층이 증착되지 않도록 하는 선택적 ALD 증착이 수행되는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 2차 반제품을 상기 공정 챔버에 투입하는 수단은 이송로봇 암을 포함하는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 장치.
  11. 3D 프린팅될 출력물의 표면에, 융기된 상면 및 이에 연결된 측면을 갖는 융기부가 포함되도록 사전 모델링된 제품을 3D 프린팅하여 1차 반제품을 출력하는 공정; 상기 출력된 1차 반제품(10)의 상기 융기부의 상면 및 측면의 일부 영역에, 후속 원자층증착 공정에 의해 원자층이 증착될 수 있는 원자층증착 예정영역을 형성하여 2차 반제품(20)을 만드는 공정; 상기 원자층증착 예정영역이 형성된 2차 반제품을 ALD 공정 챔버에 투입하여 원자층 증착 공정을 수행하는 장치로서,
    상기 공정 챔버에서는 상기 2차 반제품의 융기부의 일부 영역에 형성된 원자층증착 예정영역에는 원자층이 증착되고 융기부의 그 이외의 영역에는 원자층이 증착되지 않도록 하는 선택적 ALD 증착이 수행되는, 3D 프린터 출력물의 원자층 증착 장치.
  12. 상기 청구항 1 내지 8 중 어느 한 청구항의 방법을 이용하여 제작된 3D 프린팅 제품.
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