KR102198925B1 - 탈부착이 가능한 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치 및 그 기판 탈부착 방법 - Google Patents

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이연수
심성민
이국녕
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전북대학교산학협력단
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    • G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
    • G01N21/554—Attenuated total reflection and using surface plasmons detecting the surface plasmon resonance of nanostructured metals, e.g. localised surface plasmon resonance

Abstract

본 발명은 탈부착이 가능한 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치 및 그 기판 탈부착 방법에 관한 것으로, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치에 관한 것으로, 제1 기판, 제1 기판의 하부에 접합되지 않은 상태로 위치하며, 외곽 영역에 둘러싸는 형태의 진공라인과 진공홀이 형성된 제2 기판, 그리고 제2 기판의 중앙부에 위치하며, 제1 기판으로 입사된 빛에 의해 표면 플라즈몬 공명 현상을 유도하는 금속 박막을 포함하고, 진공펌프를 이용하여 진공 홀을 통해 진공라인에 음압을 형성시켜 제1 기판과 제2 기판이 밀착되거나 탈착된다.

Description

탈부착이 가능한 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치 및 그 기판 탈부착 방법{SURFACE PLASMON RESONANCE MEASUREMENT APPARATUS BASED ON SOUND PRESUURE CAPABLE OF DETACHABLE ATTACHMENT AND METHOD OF SUBSTRATE DETACHMENT OR ATTACHMENT THEREOF}
본 발명은 탈부착이 가능한 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치 및 그 기판 탈부착 방법에 관한 것이다.
표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance, SPR)현상은 특정 각도로 입사되는 빛과 수백 nm 두께를 가지는 금속 박막 간의 상호작용의 일종이다.
도 1은 기존의 Otto 구조를 기반으로 한 표면 플라즈몬 공명 측정 센서의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 표면 플라즈몬 공명 현상이 발생하기 위한 대표적인 예시 중 하나인 Otto 구조는 수백 nm 두께의 금속 박막(Metal)이 유리 기판(Glass)으로부터 일정 거리만큼 떨어진 모습으로 형성된다.
일반적으로 Otto 구조에서 임계각 이상의 입사각으로 입사된 빛은 유리 기판과 공기 층 사이의 계면에서 전반사된다. 이때, 유리 기판과 금속 박막 간의 거리, 금속 박막의 두께, 입사광의 파장 및 입사각 등이 특정한 공진 조건을 만족할 경우, 입사광의 대부분이 금속 표면의 플라즈몬 파로써 흡수되고 반사율이 크게 낮아지는 SPR 현상이 발생한다.
다시 말해, Otto 구조 기반의 SPR 센서는 검출하고자 하는 생체 혹은 기체 등의 대상 물질과 측정 실험에 사용되는 입사광의 파장에 따라 서로 다른 적합한 반응기와 그에 맞는 적절한 두께로 이루어진 특정 금속 박막을 포함하는 시료 기판이 요구된다. 또한 유리 기판과 시료 기판 사이의 간격 또한 실험 환경에 적합한 값을 갖도록 제작되어야 한다.
이때, 기존의 SPR 센서는 유리 기판과 시료 기판이 접합된 상태로 제작되므로, 검출하고자 하는 물질의 종류가 많아지거나 사용되는 입사광의 파장이 달라지면 각각의 조건에 맞는 시료 기판을 갖는 SPR 센서를 개별적으로 제작해야 한다.
또한, 기존 SPR 센서 제작 시 유리 기판과 시료 기판은 양극 접합 또는 직접 접합 등의 방법을 이용하여 접합 공정을 거친다. 이러한 접합 공정들은 각각 고전압 및 고온 처리로 인한 기판 손상 문제와 수작업으로 진행되는 공정 과정으로 인해 Otto 구조가 요구하는 유리 기판과 시료 기판 사이의 수 μm 간격을 안정적으로 형성하기 어렵다.
따라서, 유리 기판과 시료 기판을 탈부착이 가능하도록 하면서 유리 기판과 시료 기판 사이의 수 μm 간격을 안정적으로 형성할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 진공라인과 진공 홀을 이용하여 음압을 통해 기판간의 탈부착이 가능한 표면 플라즈몬 공명 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 미리 설정된 두께의 스페이서가 일면에 장착된 제1 기판, 제1 기판의 하부에 접합되지 않은 상태로 위치하며, 외곽 영역에 둘러싸는 형태의 진공라인과 진공홀이 일면에 형성된 제2 기판, 그리고 제2 기판의 중앙부에 위치하며, 제1 기판으로 입사된 빛에 의해 표면 플라즈몬 공명 현상을 유도하는 금속 박막을 포함하고, 진공펌프를 이용하여 진공 홀을 통해 진공라인에 음압을 형성시켜 제1 기판과 제2 기판이 밀착되거나 탈착된다.
제2 기판은 금속 박막을 지지하는 중앙부와 일정 거리 이상 이격되어 외곽 영역을 둘러싼 형태의 홈으로 진공라인이 형성되고, 진공 라인에서 하나의 진공홀을 형성할 수 있다.
스페이서는, 제2 기판의 진공 라인보다 큰 폭을 가지며, 제2 기판의 진공 라인에 대응되는 제1 기판의 외곽 영역을 둘러싼 형태로 형성될 수 있다.
스페이서의 두께에 의해 제1 기판과 금속 박막 간의 간격이 결정될 수 있다.
제2 기판은 금속 박막을 포함하는 검출 영역과 진공 라인이 형성된 외곽 영역간의 두께가 상이하게 형성될 수 있다.
제1 기판의 스페이서의 두께와 제2 기판의 검출 영역과 외곽 영역 간의 두께의 차이의 합에 의해 제1 기판과 금속 박막 간의 간격이 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제1 기판, 제1 기판의 하부에 접합되지 않은 상태로 위치하며, 검출 영역과 외곽 영역간의 두께가 상이하게 형성된 제2 기판, 그리고 제2 기판의 중앙부에 위치하며, 상기 제1 기판으로 입사된 빛에 의해 표면 플라즈몬 공명 현상을 유도하는 금속 박막을 포함하고, 제2 기판의 일면에는 둘러싸는 형태의 진공라인과 진공홀이 형성되며 진공펌프를 이용하여 진공 홀을 통해 진공라인에 음압을 형성시켜 상기 제1 기판과 제2 기판이 밀착되거나 탈착된다.
제2 기판은 금속 박막을 지지하는 중앙부와 일정 거리 이상 이격되는 외곽 영역을 둘러싼 형태의 홈으로 진공라인이 형성되고, 진공 라인에서 하나의 진공홀을 형성할 수 있다.
제2 기판에서 상기 금속 박막을 지지하는 중앙부를 포함하는 검출 영역과 외곽 영역은 서로 상이한 두께를 가지며, 검출 영역과 외곽 영역 간의 두께의 차이에 의해 제1 기판과 금속 박막 간의 간격이 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 표면 플라즈몬 공명 측정 장치의 기판 탈부착 방법은 제1 기판과 금속 박막 간의 거리가 특정한 공진 조건에 대응하는 제1 기판과 제2 기판을 선택받는 단계, 제1 기판 하부에 접합되지 않은 상태로 외곽 영역에 둘러싸는 형태의 진공라인과 진공홀이 형성된 제2 기판을 위치시키는 단계, 그리고 제2 기판의 진공 홀을 통해 진공 라인에 음압을 형성하여 제2 기판과 제1 기판을 밀착시키거나 탈착시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 접합되지 않은 제1 기판과 제2 기판으로 구성하여, 음압을 통해 탈부착이 가능하도록 형성됨으로써, 다양한 실험 목적에 적합한 기판을 용이하게 사용할 수 있도록 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 탈부착 가능한 제1 기판에 부착된 스페이서의 두께 또는 제2 기판의 검출 영역의 두께에 기초하여 다양한 파장 값을 갖는 입사광을 이용한 SPR 실험을 제공할 수 있다.
도 1은 기존의 Otto 구조를 기반으로 한 표면 플라즈몬 공명 측정 센서의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 기판과 스페이서를 가지는 제2 기판의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 구조를 가진 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 형태를 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 기판과 제2 기판의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 구조를 가진 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 형태를 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단차를 가지는 제1 기판과 스페이서를 가지는 제2 기판의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 7은 도 6의 구조를 가진 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 형태를 나타내는 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 이용하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 기판을 탈부착하는 표면 플라즈몬 공명 센서 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제1 기판과 스페이서를 가지는 제2 기판의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 스페이서(110)를 가지는 제1 기판(100), 제2 기판(200) 그리고 금속 박막(300)을 포함한다.
먼저, 제1 기판(100)은 제2 기판(200)과는 서로 접합되지 않은 상태로 일면에는 외곽 영역에 따라 둘러싼 형태의 스페이서(110)가 부착된다.
여기서, 스페이서(110)는 금속 또는 감광제로 형성될 수 있으며, 미리 설정한 두께를 가지도록 제작된다. 이때, 스페이서(110)의 두께는 제1 기판(100)과 금속 박막(300)간의 간격을 나타낸다.
그러므로 제1 기판(100)은 부착된 스페이서(110)의 두께에 따라 복수 개의 형태로 나타낼 수 있다. 여기서 둘러싼 형태는 도 2에 도시한 바와 같이, 사각형으로 나타내었지만, 원형, 타원형 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다.
그리고 제1 기판(100)는 유리 기판으로 나타내며, 이외에도 SPR 센서에서 유리 기판과 동일한 역할을 수행할 수 있는 상이한 재질의 기판을 모두 포함한다.
제1 기판(100)에는 미리 설정된 두께로 둘러싸는 스페이서(110)가 장착되므로, 스페이서(110)의 두께에 따라 복수 개의 형태의 제1 기판(100)이 형성될 수 있다.
다음으로 제2 기판(200)은 제1 기판(100)과 접합되지 않은 상태이며, 중앙부분의 검출 영역과 외곽 영역으로 구분된다.
여기서, 검출영역은 제2 기판(200)의 중앙부에 위치하는 금속 박막(300)과 금속 박막(300)의 인접 영역에 위치하는 적어도 2개의 홀을 포함한다. 여기서, 적어도 2개의 홀은 각각 투입구(Inlet)와 배출구(Outlet)를 나타낸다.
반면, 외곽 영역은 제2 기판(200)의 중앙부인 검출영역과는 일정 거리 이격된 영역으로 홈으로 형성된 진공 라인(210)과 진공 홀(220)을 포함한다.
이때, 진공 라인(210)는 제1 기판(100)의 스페이서(110)의 위치에 대응하는 위치에 형성된다.
예를 들어, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 서로 겹쳐지는 상태로 포개면, 제1 기판(100)의 스페이서(110)가 제2 기판(200)의 진공 라인(210)의 위에 위치하도록 형성된다.
진공 라인(210)은 스페이서(110)와 같이 제1 기판(100)의 외곽 영역에 따라 둘러싼 형태로 제1 기판(100)의 일면에 형성된다. 여기서 둘러싼 형태는 도 2에 도시한 바와 같이, 사각형으로 나타냈지만, 원형, 타원형 등 다양한 모양으로 형성될 수 있으며 스페이서(110)와 동일하거나 유사한 모양으로 형성될 수 있다.
다만, 진공 라인(210)의 폭은 스페이서(110)가 제2 기판(200)에 닿는 면의 폭보다 작은 폭을 갖는다. 그러므로 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 서로 겹쳐지는 상태로 포개면 스페이서(110)가 진공 라인(210)을 개방부를 모두 덮는 상태로 지지된다. 이에 따라 제1 기판(100)과 제2 기판(200)의 간격은 스페이서(110)의 두께만큼 형성되며, 제1 기판(100)의 중앙부에 위치하는 금속 박막(300)과 제2 기판(200)의 간격은 스페이서(110)의 두께를 달리하여 조절이 가능하다.
그리고 제2 기판(200)의 진공 라인(210)에서 적어도 하나의 진공 홀(220)이 형성된다.
이때, 제2 기판(200)은 검출 영역 과 외곽 영역의 두께가 동일하다.
다음으로 금속 박막(300)은 제2 기판(200)의 중앙부에 위치하며, 제1 기판(100)으로 입사된 빛에 의해 표면 플라즈몬 공명 현상을 유도한다.
이와 같은 구조를 가지는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치가 제2 기판에서 제1 기판을 탈부착하는 과정을 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2의 구조를 가진 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 형태를 나타내는 예시도이다.
도 3의 (a)는 금속 박막(Metal)을 포함하는 제2 기판(200)을 나타내고, (b)는 스페이서(110)의 두께가 상이한 두 개의 제1 기판(100-1, 100-2)을 나타낸다.
이에, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 공진 조건에 기초하여 제1 기판(100)과 금속 박막(300)간의 간격에 따라 제2 기판(200)을 선택받으면, 제1 기판(100)을 선택된 제2 기판(200)의 상부에 위치하도록 위치를 조정한다. 자세하게는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제2 기판(200)의 진공 라인(210) 위에 제1 기판(100)의 스페이서(110)가 위치하도록 제1 기판(100) 및 제2 기판(200)의 위치를 조정한다.
예를 들어, 도 3의 (c) 와 같이, 공진 조건으로 제1 기판(100)과 제2 기판(200)간의 간격이 t1 인 경우, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제1 기판(100-1)을 선택받을 수 있다.
이때, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 공진 조건으로 제1 기판(100)과 제2 기판(200)간의 간격으로 t1을 입력받으면, 미리 저장된 데이터베이스에 검색하여 t1의 간격을 가지는 제1 기판(100-1)을 선택하여 제공할 수 있다.
다음으로 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제1 기판(100)의 스페이서(110)가 장착된 일면과 제2 기판(200)의 진공 라인(210)이 형성된 일면이 서로 마주보도록 배치한다.
그리고 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 진공펌프를 이용하여 진공 홀(220)을 통해 진공 라인(210)에 음압을 형성시켜 제1 기판(100-1)과 제2 기판(200)을 밀착시킨다. 상세하게는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 진공 라인(210) 내의 공기를 흡입하여 제1 기판(100-1)과 제2 기판(200) 사이를 밀착 시킬 수 있다.
이에, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 스페이서(110)의 두께인 t1에 기초하는 금속 박막(metal, 300)과 제1 기판과의 간격을 가지는 SPR 센서를 통해 SPR 측정을 진행한다.
한편, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)간의 간격이 t2로 바뀐 공진 조건으로 SPR 측정을 하고자 하면, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제2 기판(200)의 진공 홀(220)에 진공 펌프를 이용하여 진공 라인(210) 내의 공기를 주입하여 제1 기판(100-1)과 제2 기판(200) 사이를 탈착시킬 수 있다.
다음으로 제1 기판(100-1)을 제2 기판(200)에서 탈착한 뒤, 도 3의 (d)와 같이 스페이서(110)의 두께가 t2인 제1 기판(100-2)를 선택받아 제2 기판(200) 위에 배치하고 제2 기판(200)의 진공 홀(220)에 진공 펌프를 이용하여 제1 기판(100-2)과 제2 기판(200) 사이를 밀착 시킬 수 있다.
이와 같이, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제2 기판(200)의 상부 위치에 위치하는 제1 기판(100)을 탈부착함으로써, 제1 기판(100)에 부착된 스페이서(110)의 두께에 기초하여 제1 기판(100)과 제2 기판(200)간의 간격을 조정할 수 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 이용하여 본 발명의 2 실시예에 따른 제2 기판을 탈부착 가능한 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제1 기판과 제2 기판의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제1 기판(100), 상이한 높이를 가지는 제2 기판(200) 그리고 금속 박막(300)을 포함한다.
제1 기판(100)은 제2 기판(200)과는 서로 접합되지 않은 상태의 기판으로, 유리 기판으로 주로 나타내지만 이에 한정하는 것은 아니다. 제1 기판(100)은 유리 기판 외에도 SPR 센서에서 유리 기판과 동일한 역할을 수행할 수 있는 재질의 기판을 모두 포함한다.
다음으로 제2 기판(200)은 제1 기판(100)의 하부에 위치하며, 중앙부분의 검출 영역과 외곽 영역으로 구분된다.
여기서, 검출영역은 제2 기판(200)의 중앙부에 위치하는 금속 박막(300)과 금속 박막(300)의 인접 영역에 위치하는 적어도 2개의 홀을 포함한다. 여기서, 적어도 2개의 홀은 각각 투입구(Inlet)와 배출구(Outlet)를 나타낸다.
반면, 외곽 영역은 제2 기판(200)의 중앙부인 검출영역과는 일정 거리 이격된 영역으로 홈으로 형성된 진공 라인(210)과 진공 홀(220)을 포함한다.
여기서 둘러싼 형태는 도 4에 도시한 바와 같이, 사각형의 형태로 나타냈지만, 원형, 타원형 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다.
한편, 제2 기판(200)의 두께는 일정하지 않고, 외곽 영역의 기판 두께와 검출 영역의 기판 두께가 서로 상이하다. 상세하게는, 제2 기판(200)의 검출 영역을 외곽 영역보다 미리 설정된 두께만큼 더 얇게 형성될 수 있다.
제 2 실시예에 따른 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제1 기판(100)이 고정된 상태로 장착된 금속 박막(300)이 상이한 제2 기판(200)들을 탈부착할 수 있다.
자세하게는 장착된 금속 박막(300)에 기초하여 제2 기판(200)의 외곽 영역과 검출 영역간의 단차 높이가 상이하게 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막(300)의 종류 및 높이 등을 달리 적용하여 제2 기판(200)이 복수 개의 형태로 형성될 수 있다.
이하에서는 도 5를 이용하여 도 4에서 도시한 구조를 가진 표면 플라즈몬 공명 센서 장치의 제1 기판과 제2 기판의 탈부착 과정을 상세하게 설명한다.
도 5는 도 4의 구조를 가진 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 형태를 나타내는 예시도이다.
도 5의 (a)는 금속 박막이 금(Gold)로 t1의 단차 높이를 가지는 제2 기판(200-1)과 금속 박막이 은(Silver)로 t2의 단차 높이를 가지는 제2 기판(200-2)을 나타낸다.
이처럼, 표면 플라즈몬 공명 센서 장치의 제2 기판(200)은 금속 박막(300)의 종류에 따른 공진 조건에 대응되는 단차 높이를 가질 수 있다.
그리고 도 3의 (b)는 제1 기판(100)을 나타낸다.
음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 공진 조건에 기초하여 제2 기판(200)을 선택받으면, 선택받은 제2 기판(200)이 제1 기판(100)의 하부에 위치하도록 위치를 조정한다.
여기서, 공진 조건은 금속 박막(300)의 종류 및 높이, 제1 기판(100)과 금속 박막(300)간의 높이 등을 포함한다.
예를 들어, 도 3의 (c) 와 같이, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 공진 조건으로 금속 박막이 금(Gold)이 장착된 제2 기판(200-1)을 선택받을 수 있다.
이때, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 금속 박막(300)의 종류 및 높이, 제1 기판(100)과 금속 박막(300)간의 높이 등 중에서 적어도 하나의 공진 조건을 입력받으면, 미리 저장된 데이터베이스에 검색하여 입력된 공진 조건에 가장 부합되는 제2 기판(200-1)을 선택하여 제공할 수 있다.
다음으로 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제1 기판(100)과 제2 기판(200-1)의 진공 라인(210)이 형성된 일면이 서로 마주보도록 배치한다.
이에, 제2 기판(200)의 진공 라인(210) 개방부를 제1 기판(100)으로 모두 덮는 형태가 된다.
그리고 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 진공펌프를 이용하여 진공 홀(220)을 통해 진공 라인(210)에 음압을 형성시켜 제1 기판(100)과 제2 기판(200-1)을 밀착시킨다. 상세하게는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 진공 라인(210) 내의 공기를 흡입하여 제1 기판(100)과 제2 기판(200-1) 사이를 밀착 시킬 수 있다.
이에, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제2 기판(200-1)의 검출 영역과 외곽 영역간의 단차(t1)을 가지는 금으로 형성된 금속 박막으로 형성된 SPR 센서를 통해 SPR 측정을 진행한다.
한편, 공진 조건으로 t2의 단차를 가지는 은으로 된 금속 박막(300)에 대한 SPR 측정을 하고자 하면, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제2 기판(200-1)의 진공 홀(220)에 진공 펌프를 이용하여 진공 라인(210) 내의 공기를 주입하여 제1 기판(100)과 제2 기판(200-1) 사이를 탈착시킬 수 있다.
그리고 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제1 기판(100)에 제2 기판(200-1)을 탈착한 뒤, 도 5의 (d)와 같이 금속 박막이 은(Silver)으로 형성된 제2 기판(200-2)를 선택받는다.
음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 선택받은 제1 기판(100)의 하부 영역에 제2 기판(200-2)을 배치하고 제2 기판(200-2)의 진공 홀(220)에 진공 펌프를 이용하여 제1 기판(100)과 제2 기판(200-2) 사이를 밀착 시킬 수 있다.
이와 같이, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 제1 기판(100)의 하부 영역에 위치하는 제2 기판(200)을 탈부착함으로써, 제2 기판의 검출 영역과 외곽 영역간의 단차에 기초하여 제1 기판(100)과 금속 박막(300)간의 간격을 조정할 수 있다.
또한, 금속 박막(300)의 종류 및 높이에 기초하여 다양한 공진 조건에 대응하는 제2 기판(200)을 제공할 수 있다.
이하에서는 도 6및 도 7를 이용하여 본 발명의 1 실시예에 따른 제1 기판과 제2 실시예에 따른 제2 기판을 가지는 탈부착 가능한 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단차를 가지는 제1 기판과 스페이서를 가지는 제2 기판의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 7은 도 6의 구조를 가진 제1 기판과 제2 기판을 부착하는 형태를 나타내는 예시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 일정한 두께를 가지는 스페이서(110)가 장착된 제1 기판(100)과 검출 영역과 외곽 영역간의 두께가 상이하게 형성된 제2 기판(200)을 포함할 수 있다.
이에 따라 제1 기판(100)과 금속 박막(300)의 간격은 제 1 기판(100)의 스페이서(110)의 두께와 제2 기판(200)내 형성된 단차(검출 영역과 외곽 영역 간의 두께의 차이)의 높이의 합에 의해 조절될 수 있다.
도 7의 (a)는 금속 박막이 금(Gold)로 t3의 단차 높이를 가지는 제2 기판(200-1)과 t1 또는 t2 스페이서 두께를 가지는 제1 기판(100-1, 100-2)들간의 부착된 상태를 나타낸다. 그리고 도 7의 (b)는 금속 박막이 은(Silver)로 t4의 단차 높이를 가지는 제2 기판(200-2)과 t1 또는 t2 스페이서 두께를 가지는 제1 기판(100-1, 100-2)들간의 부착된 상태를 나타낸다.
이때, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 앞서 설명한 바와 같이 제2 기판(200)의 진공 라인(210)에 음압을 형성하여 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 탈부착할 수 있다.
도 7의 (a)에서 제1 기판(100-1)과 제2 기판(200-1)의 결합으로 제1 기판(100-1)과 금속 박막(300)간의 간격은 t1+t3에 의해 조절되며, 제1 기판(100-2)과 제2 기판(200-1)의 결합으로 제1 기판(100-1)과 금속 박막(300)간의 간격은 t2+t3에 의해 조절될 수 있다. 도 7의 (b)에서 제1 기판(100-1)과 제2 기판(200-2)의 결합으로 제1 기판(100-1)과 금속 박막(300)간의 간격은 t1+t4에 의해 조절되며, 제1 기판(100-2)과 제2 기판(200-2)의 결합으로 제1 기판(100-1)과 금속 박막(300)간의 간격은 t2+t4에 의해 조절될 수 있다.
따라서, 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치는 접합되지 않은 스페이서를 장착한 제1 기판(100)과 제2 기판(200), 제1 기판(100)과 단차를 가지는 제2 기판(200) 그리고 스페이서를 장착한 제1 기판(100)과 단차를 가지는 제2 기판(200)간에 있어서, 제2 기판(200)의 진공 홀(220)을 통해 진공 라인(210)에 음압을 발생시켜 탈부착하여 다양한 공진 조건을 용이하게 형성할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 표면 플라즈몬 공명 측정 장치 100: 제1 기판
110: 스페이서 200: 제2 기판
210: 진공라인 220: 진공홀
300: 금속 박막

Claims (15)

  1. 미리 설정된 두께의 스페이서가 일면에 장착된 제1 기판,
    상기 제1 기판의 하부에 접합되지 않은 상태로 위치하며, 외곽 영역에 둘러싸는 형태의 진공라인과 진공홀이 일면에 형성된 제2 기판, 그리고
    상기 제2 기판의 중앙부에 위치하며, 상기 제1 기판으로 입사된 빛에 의해 표면 플라즈몬 공명 현상을 유도하는 금속 박막을 포함하고,
    진공펌프를 이용하여 상기 진공 홀을 통해 진공라인에 음압을 형성시켜 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 밀착되거나 탈착되는
    음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 기판은
    상기 금속 박막을 지지하는 중앙부와 일정 거리 이상 이격되어 외곽 영역을 둘러싼 형태의 홈으로 진공라인이 형성되고,
    상기 진공 라인에서 하나의 진공홀을 형성하는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 스페이서는,
    상기 제2 기판의 진공 라인보다 큰 폭을 가지며,
    상기 제2 기판의 진공 라인에 대응되는 제1 기판의 외곽 영역을 둘러싼 형태로 형성되는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 스페이서의 두께에 의해 상기 제1 기판과 상기 금속 박막 간의 간격이 결정되는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 제2 기판은
    상기 금속 박막을 포함하는 검출 영역과 상기 진공 라인이 형성된 외곽 영역간의 두께가 상이하게 형성되는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 기판의 상기 스페이서의 두께와 상기 제2 기판의 상기 검출 영역과 외곽 영역 간의 두께의 차이의 합에 의해 상기 제1 기판과 상기 금속 박막 간의 간격이 결정되는 음압 기반 표면 플라즈몬 공명 측정 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 미리 설정된 두께의 스페이서가 일면에 장착된 제1 기판을 선택받는 단계,
    상기 제1 기판 하부에 접합되지 않은 상태로 위치하며 중앙부에 금속 박막을 포함하는 제2 기판을 선택받는 단계,
    상기 제1 기판 하부에 접합되지 않은 상태로 외곽 영역에 둘러싸는 형태의 진공라인과 진공홀이 형성된 제2 기판을 위치시키는 단계, 그리고
    진공펌프를 이용하여 상기 제2 기판의 진공 홀을 통해 진공 라인에 음압을 형성하여 상기 제2 기판과 상기 제1 기판을 밀착시키거나 탈착시키는 단계,
    를 포함하고,
    상기 제1 기판과 상기 금속 박막간의 거리가 특정한 공진 조건에 만족하는 표면 플라즈몬 공명 측정 장치의 기판 탈부착 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 기판은
    상기 금속 박막을 지지하는 중앙부와 일정 거리 이상 이격되어 외곽 영역을 둘러싼 형태의 홈으로 진공라인이 형성되고,
    상기 진공 라인에서 하나의 진공홀을 형성되는 표면 플라즈몬 공명 측정 장치의 기판 탈부착 방법.
  12. 제10항에서,
    상기 위치시키는 단계는,
    상기 제1 기판과 제2 기판을 선택받는 단계에서 미리 설정된 두께의 스페이서가 일면에 장착된 제1 기판을 선택받으면,
    상기 제1 기판의 스페이서로 상기 제2 기판의 진공 라인의 개방부가 덮어지는 상태로 위치시키는 표면 플라즈몬 공명 측정 장치의 기판 탈부착 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 기판의 스페이서는,
    금속 또는 감광제로 형성되며, 상기 제2 기판의 진공 라인에 대응되는 제1 기판의 외곽 영역을 둘러싼 형태로 형성되는 표면 플라즈몬 공명 측정 장치의 기판 탈부착 방법.
  14. 제12항에서,
    상기 제1 기판과 제2 기판을 선택받는 단계는,
    상기 특정한 공진 조건에 대응하는 상기 제1 기판과 상기 금속 박막 간의 간격에 따라 미리 설정된 상기 스페이서의 두께를 갖는 상기 제1 기판이 선택되는 표면 플라즈몬 공명 측정 장치의 기판 탈부착 방법.
  15. 제10항에서,
    상기 제2 기판에서 상기 금속 박막을 지지하는 중앙부를 포함하는 검출 영역과 외곽 영역은 서로 상이한 두께를 가지며,
    상기 제1 기판과 제2 기판을 선택받는 단계는,
    상기 특정한 공진 조건에 대응하는 상기 제1 기판과 상기 금속 박막 간의 간격에 따라 상기 검출 영역과 외곽 영역 간의 두께 차이를 갖는 제2 기판이 선택되는 표면 플라즈몬 공명 측정 장치의 기판 탈부착 방법.
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