KR102518437B1 - A faraday cage manufactured using metal micro-patterning - Google Patents
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Abstract
본 발명의 패러데이 케이지는, 투명한 기재와, 상기 기재의 일면에 전도성 금속을 증착하여 형성된 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 복수의 폐도형(closed shape)으로 구성된 패턴으로 이루어진 영역을 포함하고, 상기 패턴은 폭이 1 내지 100μm인 연속하는 선으로 이루어진다.The Faraday cage of the present invention includes a transparent substrate and a metal layer formed by depositing a conductive metal on one surface of the substrate, wherein the metal layer includes a region formed of a pattern composed of a plurality of closed shapes, and the pattern consists of continuous lines with a width of 1 to 100 μm.
Description
본 발명은 패러데이 케이지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 투명한 기재 상에 미세 구멍 패턴이 가공된 전도성의 금속층을 구비함으로써 전기 광학적 특성을 갖는 패러데이 케이지에 관한 것이다.The present invention relates to a Faraday cage, and more particularly, to a Faraday cage having electro-optical characteristics by including a conductive metal layer in which a pattern of fine holes is processed on a transparent substrate.
패러데이 케이지(faraday cage)는 전기력이나 전자기파가 투과되지 않도록 이루어진 상자 또는 인클로져(encloser)를 뜻한다. 통상 금속판을 가공하여 만드는데, 이러한 구조는 광이 투과할 수 없으므로 광학 장치에 적용할 수 없는 문제가 있다.A Faraday cage refers to a box or enclosure made to prevent transmission of electric force or electromagnetic waves. It is usually made by processing a metal plate, but since this structure cannot transmit light, there is a problem that it cannot be applied to an optical device.
광투과성을 확보하기 위해 투명한 기판 상에 에칭 가공에 의해 형성된 금속 메쉬 구조를 적층하는 방법이 있다. 그런데, 우수한 전기 광학적(electro-optical) 특성을 위해서는 메쉬가 미세하고 조밀하여야 하나 이를 구현하기기 어렵다.There is a method of laminating a metal mesh structure formed by an etching process on a transparent substrate to secure light transmittance. However, for excellent electro-optical properties, the mesh should be fine and dense, but it is difficult to implement this.
금속 박막을 에칭하는 전통적인 방식으로는 습식에칭(wet etching)을 들 수 있는데, 화학적 반응을 이용하기 때문에 인체에 해롭고 환경을 오염시키는 독성 물질이 발생할 뿐만 아니라, 가공에 의해 형성된 구멍이 등방성(Isotropic)의 프로파일(profile)을 갖기 때문에 구멍의 깊이에 따른 산포가 발생하여 미세 구멍 가공에는 적합하지 못할 뿐만 아니라(통상, 40㎛ 이하 불가) 수율이 낮다(약 17%).A traditional method of etching a thin metal film is wet etching. Because it uses a chemical reaction, not only does it generate toxic substances that are harmful to the human body and pollute the environment, but also the holes formed by processing are isotropic. Since it has a profile of , dispersion occurs according to the depth of the hole, so it is not suitable for fine hole processing (usually, 40 μm or less is not possible), and the yield is low (about 17%).
일반적인 건식에칭(wet etching)의 경우, 이방성(Anisotropic)의 균일한 구멍을 가공할 수는 있으나 생산성이 낮고, 휘발성 물질의 가공에만 적용할 수 있는 한계가 있을 뿐만 아니라, CMP(Chemical- Mechanical Polishing) 공정을 거칠 경우 습식 에칭에서와 마찬가지로 여러 문제점이 야기된다.In the case of general wet etching, it is possible to process anisotropic uniform holes, but the productivity is low, and there are limitations applicable only to the processing of volatile materials, and CMP (Chemical- Mechanical Polishing) In the case of going through the process, various problems are caused as in wet etching.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 첫째, 투명한 기재 상에 형성된 금속층에 고밀도의 미세 구멍을 가공함으로써 충분한 전자기 차폐력을 확보함과 아울러 광학적으로도 우수한 패러데이 케이지용 패널과 이를 적용한 패러데이 케이지를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is, firstly, by processing high-density fine holes in a metal layer formed on a transparent substrate to secure sufficient electromagnetic shielding power and to provide an optically excellent Faraday cage panel and a Faraday cage to which it is applied will be.
둘째, 상기 금속층이 비휘발성의 금속으로 이루어진 경우에도 미세 구멍을 가공한 패러데이 케이지용 패널과 이를 적용한 패러데이 케이지를 제공하는 것이다.Second, even when the metal layer is made of a non-volatile metal, it is to provide a panel for a Faraday cage in which fine holes are processed and a Faraday cage to which the same is applied.
셋째, 상기 금속층에 형성된 구멍을 규정하는 패턴이 미세한 폭을 갖는 선으로 이루어진 패러데이 케이지용 패널과 이를 적용한 패러데이 케이지를 제공하는 것이다.Third, to provide a panel for a Faraday cage in which a pattern defining holes formed in the metal layer is formed of lines having a fine width, and a Faraday cage to which the same is applied.
본 발명의 패러데이 케이지는, 투명한 기재와, 상기 기재의 일면에 전도성 금속을 증착하여 형성된 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 복수의 폐도형(closed shape)으로 구성된 패턴으로 이루어진 영역을 포함하고, 상기 패턴은 폭이 1 내지 100μm인 연속하는 선으로 이루어진다.The Faraday cage of the present invention includes a transparent substrate and a metal layer formed by depositing a conductive metal on one surface of the substrate, wherein the metal layer includes a region formed of a pattern composed of a plurality of closed shapes, and the pattern consists of continuous lines with a width of 1 to 100 μm.
상기 폐도형은 다각형을 포함할 수 있다. 상기 폐도형은 정육각형을 포함할 수 있다.The closed figure may include a polygon. The closed figure may include a regular hexagon.
상기 패턴은, 부분적으로 겹쳐지는 다각형들을 포함할 수 있다. 상기 폐도형으로 둘러싸인 영역의 최대 길이는 10 내지 10,000μm일 수 있다.The pattern may include partially overlapping polygons. The maximum length of the region surrounded by the closed figure may be 10 μm to 10,000 μm.
상기 금속층의 두께는 1μm 이하일 수 있다.The thickness of the metal layer may be 1 μm or less.
상기 금속은, Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Ni, Pd 및 Pt 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함할 수 있다.The metal may include one or more elements selected from Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Ni, Pd, and Pt.
상기 패턴은 건식 에칭 공법으로 가공된 것일 수 있다.The pattern may be processed by a dry etching method.
상기 금속은 비휘발성일 수 있다.The metal may be non-volatile.
본 발명의 패러데이 케이지용 패널은, 투명한 기재와, 상기 기재의 일면에 전도성 금속을 증착하여 형성된 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 복수의 폐도형(closed shape)으로 구성된 패턴으로 이루어진 영역을 포함하고, 상기 패턴은, 1 내지 100μm 두께의 연속하는 선으로 이루어진다.A panel for a Faraday cage of the present invention includes a transparent substrate and a metal layer formed by depositing a conductive metal on one surface of the substrate, wherein the metal layer includes a region composed of a pattern composed of a plurality of closed shapes, The pattern consists of continuous lines with a thickness of 1 to 100 μm.
본 발명의 패러데이 케이지는, 첫째, 투명한 기재 상에 증착에 의해 형성된 박막의 금속층에 매우 가는 폭으로 구성된 패턴을 구현함으로써, 상기 금속층을 이루는 금속의 광차폐 특성에도 불구하고 전체적으로는 광학적 투명성을 갖는다.First, the Faraday cage of the present invention implements a pattern composed of a very narrow width on a metal layer of a thin film formed by deposition on a transparent substrate, so that it has optical transparency as a whole despite the light shielding characteristics of the metal constituting the metal layer.
둘째, 상기 금속층의 재질과 무관하게, 특히, 비휘발성의 금속으로 이루어진 경우에도 패러데이 케이지를 구현할 수 있다.Second, a Faraday cage can be implemented regardless of the material of the metal layer, especially when it is made of a non-volatile metal.
셋째, 건식 에칭장치를 이용하여 패턴을 구성하는 선의 폭과 두께가 매우 미세하게 형성됨으로써 전기 광학적 성질이 우수하다.Third, since the width and thickness of the lines constituting the pattern are formed very finely using a dry etching device, the electro-optical properties are excellent.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패러데이 케이지를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 패널을 광이 투과하는 것을 보인 것이다.
도 3은 도 2에 보이는 금속층에 형성된 패턴을 도시한 것이다.
도 4는 금속층에 형성된 패턴의 다른 실시예이다.
도 5는 금속층에 패턴을 가공하는데 적용된 건식 에칭장치를 도시한 것이다.
도 6은 건식 에칭장치에 의해 패턴이 가공되는 단계들을 도시한 것이다.
도 7은 양방향 전압전원이 교류형태의 파형을 나타내고, 애노드부에 직류전원을 인가하였을 때 캐소드와 애노드사이에 형성되는 양방향 전압전원전압 파형 변화를 도시한 그래프이다.1 shows a Faraday cage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows light passing through the panel shown in FIG. 1 .
FIG. 3 shows a pattern formed on the metal layer shown in FIG. 2 .
4 is another embodiment of a pattern formed on a metal layer.
5 shows a dry etching apparatus applied to process a pattern on a metal layer.
6 shows steps in which a pattern is processed by a dry etching device.
7 is a graph showing a change in the waveform of the bidirectional voltage power supply voltage formed between the cathode and the anode when the bidirectional voltage power supply shows an alternating current waveform and direct current power is applied to the anode part.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패러데이 케이지를 도시한 것이다. 도 2는 도 1에 도시된 패널을 광이 투과하는 것을 보인 것이다. 도 3은 도 2에 보이는 금속층에 형성된 패턴을 도시한 것이다. 도 4는 금속층에 형성된 패턴의 다른 실시예이다.1 shows a Faraday cage according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows light passing through the panel shown in FIG. 1 . FIG. 3 shows a pattern formed on the metal layer shown in FIG. 2 . 4 is another embodiment of a pattern formed on a metal layer.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패러데이 케이지(1)는 투명한 기재(substrate, 11)와, 기재(11)의 일면에 전도성 금속을 증착하여 형성된 금속층(12)을 구비한 패널(10)을 포함한다. 패러데이 케이지(1)는 내측에 전기 또는 광학 기기가 수용될 수 있도록 소정의 공간을 갖는 형태로써, 상기 공간이 적어도 하나의 패널(10)에 의해 규정될 수 있다.Referring to FIG. 1, a Faraday
도 1은 사각 박스 형태로 이루어져 각 면이 패널(10)로 구성되는 것을 보이고 있으나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니고, 케이지를 구성하는 복수의 면 중에서 적어도 일면이 패널(10)로 구성되면 족하다. 또한, 실시예에 따라 패널(10)의 형태도 곡면을 이루는 것도 가능하며, 상기 곡면은 반드시 경질의 정형적인 것일 필요는 없으며, 유연한 또는 연질의 시트의 변형에 의해 형성되는 것일 수도 있다.1 shows that each surface is composed of the
또한, 실시예에서 금속층(12)은 각 패널(10)의 바깥면에 형성되나, 패널(10)의 안쪽면에 형성되는 것도 가능하고, 양쪽면 모두에 형성되는 것도 가능하다.Also, in the embodiment, the
기재(11)는 투명한 것으로써 글래스(glass)나 스피넬(spinel) 등일 수 있으며, 재질은 SiO2 및 Al2O3 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함할 수 있다. 또한, 기재(11)는 경질에 한정되지 않고 휘거나 접히는 등의 변형이 가능한 유연한 재질인 것도 가능하다.The
금속층(12)은, 복수의 폐도형(closed shape)으로 구성된 패턴으로 이루어진 영역(12a)을 포함한다. 여기서, 상기 패턴은 폭(W)이 1 내지 100μm인 연속하는 선으로 이루어지며, 바람직하게는, 1 내지 10μm이다.The
패턴으로 이루어진 영역의 둘레는 서로 연결될 수 있으며, 실시예들에서는 복수의 폐도형으로 이루어진 패턴(12a)의 둘레를 따라 사각 형태의 영역(12b)이 마련됨으로써, 패턴을 형성하는 모든 선들이 서로 연결되어 있다.The periphery of the region formed of the pattern may be connected to each other, and in the embodiments, a
여기서, 폐도형이란 선의 시작점과 끝점이 서로 만나 닫힌 영역을 규정하는 도형으로써, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형이나 원형, 타원형 등의 곡선 도형 등 종류에 제한을 두지 않는다. 다만, 하나의 점 둘레의 소정의 면적을 반복 패턴으로 빈틈없이 채우기에 용이하도록 정삼각형, 정사각형 또는 정육각형이 적합하며, 이러한 기본 도형이 아닌 다른 형태의 쪽매원형(prototile)도 가능하다.Here, a closed shape is a figure that defines a closed area where the start and end points of a line meet, and there is no limit to the type of polygons such as triangles, squares, pentagons, hexagons, and octagons, or curved shapes such as circles and ellipses. However, an equilateral triangle, square, or regular hexagon is suitable to easily fill a predetermined area around one dot with a repeating pattern, and a prototile of a shape other than these basic figures is also possible.
실시예에 따라, 금속층(12)에 형성된 패턴은 부분적으로 겹쳐지는 다각형들로 이루어질 수 있다. (도 4 참조.)Depending on the embodiment, the pattern formed on the
금속층(12)은 기재(11)의 표면에 금속을 증착하여 형성된 것일 수 있다. 다르게는, 금속층(12)은 금속 판재를 기재(11)에 적층한 것일 수 있다. 상기 금속은 Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Ni, Pd 및 Pt 중에서 선택된 1종 이상의 원소일 수 있으며, 바람직하게는 Au이다.The
상기 금속은 비휘발성인 것일 수 있다. 특히, 비휘발성 금속의 경우 통상의 건식에칭 방식으로는 패턴을 가공하는 것이 불가능하나, 출원인이 발명한 후술하는 건식 에칭장치(100)를 이용하는 경우 상기한 바와 같은 가는 선으로 이루어진 패턴을 가공하는 것이 가능하다.The metal may be non-volatile. In particular, in the case of non-volatile metals, it is impossible to process a pattern with a normal dry etching method, but when using the
하나의 폐도형으로 둘러싸인 영역(A)의 최대 길이(L)는 10 내지 10,000μm이 일 수 있다. 여기서, 최대 길이(L)는 폐도형으로 둘러싸인 영역(A)에서 그릴 수 있는 직선의 최대 길이로 정의되며, 출원인은 여러 실험을 통해 최대 길이(L)가 10 내지 10,000μm일 때 충분한 전자파 차단 성능이 확보됨을 알게 되었다.The maximum length (L) of the region (A) surrounded by one closed figure may be 10 to 10,000 μm. Here, the maximum length (L) is defined as the maximum length of a straight line that can be drawn in the area (A) surrounded by the closed figure, and the applicant has demonstrated sufficient electromagnetic wave blocking performance when the maximum length (L) is 10 to 10,000 μm through several experiments. I found out that this is secured.
금속층(12)의 두께는 1μm 이하일 수 있다. 1μm 이하의 박막이더라도, 최대길이(L)를 적절하게 정하여 다수개의 미세한 구멍으로 이루어진 패턴을 형성하는 경우에는 충분한 전기적 특성 뿐만 아니라 광학적으로도 우수한 특성을 갖게 된다.The thickness of the
특히, 금속은 기본적으로 광이 투과할 수 없는 물질이기 때문에 1μm 이하의 박막이더라도 패턴이 형성된 선(line) 구간에서는 비투광성을 갖는다고 할 수 있겠으나, 패턴을 구성하는 선의 폭이 1 내지 100μm로 매우 가늘고, 이러한 패턴이 조밀하게 구성되기 때문에 패널(10)은 전체적으로는 우수한 광학적 특성을 갖게 되어 광학 센서나 레이더 등을 수용하는 용도로 활용될 수 있다.In particular, since metal is basically a material that does not transmit light, even if it is a thin film of 1 μm or less, it can be said that it has non-transmissive properties in the line section where the pattern is formed. Since it is very thin and the pattern is densely formed, the
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 패러데이 케이지용 패널을 제작하는 공정을 설명한다.Hereinafter, a process of manufacturing a panel for a Faraday cage according to embodiments of the present invention will be described.
도 5는 금속층에 패턴을 가공하는데 적용된 건식 에칭장치를 도시한 것이다. 도 6은 건식 에칭장치에 의해 패턴이 가공되는 단계들을 도시한 것이다.5 shows a dry etching apparatus applied to process a pattern on a metal layer. 6 shows steps in which a pattern is processed by a dry etching device.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 출원인은 고에너지 이온소스가 보다 높은 운동에너지를 가지고 식각(etching) 대상인 금속층에 충돌하도록, 플라즈마의 쉬스 영역(Sheath Region)을 확대하고, 고전압 및 1MHz이하의 양방향 전압전원을 사용하여 플라즈마의 밀도가 향상시킬 수 있는 방법을 연구하였다.5 and 6, the applicant expands the sheath region of the plasma so that the high-energy ion source has higher kinetic energy and collides with the metal layer to be etched, and high voltage and 1 MHz or less bi-directional A method to improve the density of plasma using a voltage power source was studied.
또한, 작업 대상물의 온도 제어를 위해 작업 대상물에 전류가 인가되지 않도록 절연체(116)를 적용하였으며, 캐소드부(110)에 온도제어기능을 추가하였다.In addition, an
건식 에칭장치(100)는, 상기한 사항들을 고려하여 개발된 것으로써, 캐소드부(110), 애노드부(120), 거치부(140), 양방향 전압전원 공급부(130) 및 편평부(180)을 포함할 수 있다.The
이온을 발생하는 캐소드부(110)가 애노드부(120)의 상측에 배치되며, 양방향 전압전원 공급부(130)를 통해 양방향 전압 전원이 인가된다. 상기 양방향 전압 전원은 전류의 극성이 시간에 따라 양과 음으로 교대로 변화하는 전원으로 정의될 수 있다.A
상기 양방향 전압의 전원의 주파수는 1MHz이하일 수 있다. 고주파수 전원은 전하의 축적시간을 증가시켜 쉬스영역의 확대에 기여할 수 있으며, 이온이 작업 대상물 측으로 가속되는 시간을 확보할 수 있어 보다 높은 에너지로 편평부(180)에 구비된 작업 대상물(W)의 표면과 충돌할 수 있다. 작업 대상물(W)은 패널(10)의 금속층(12)일 수 있다.A frequency of the power supply of the bi-directional voltage may be 1 MHz or less. The high-frequency power source can contribute to the expansion of the sheath area by increasing the charge accumulation time, and can secure the time for ions to accelerate toward the workpiece side, so that the workpiece W provided on the
작업 대상물(W)은 접착층(184)에 의해 편평부(180)의 저면에 고정될 수 있다. 접착층(184)은 접착필름, 접착제 등일 수 있다. 이에 한하지 않고, 정전기를 이용하여 작업 대상물(W)을 편평부(180)의 저면에 고정하는 것도 가능하다. The work object W may be fixed to the lower surface of the
작업 대상물(W)의 표면에서 식각되어 떨어져 나온 원자들은 중력에 의해 애노드부(120) 측으로 떨어지므로, 작업 대상물(W)의 표면에 재증착되는 리디포지션(redeposition)이 방지된다. Since atoms etched away from the surface of the work object W fall toward the
편평부(180)는 플랫 플레이트(182)와 포토레지스트 필름(186)을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 작업 대상물(W)은 플랫 플레이트(182)에 부착되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 장치(100)를 전체적으로 보는 관점에서는 플랫 플레이트(186)의 하측에 작업 대상물(W)이 배치된다.The
작업 대상물(W)이 부착된 상태의 플랫 플레이트(182)의 외측에 포토레지스트 필름(186)이 라미네이팅될 수 있다. 포토레지스트 필름(186)을 노광시켜 패턴을 형성할 수 있다. (도 6의 (e) 참조.) 작업 대상물(W)의 표면에서 상기 노광된 패턴에 대응하는 영역에 이온이 충돌함으로써 식각이 이루어진다. A
편평부(180)의 높이를 조절할 수 있는 거치부(140)가 구비될 수 있다. 캐소드부(110)와 애노드부(120)의 거리를 조절하는 간격조절부(150)가 구비될 수 있다.A mounting
전하량(Q)는 인가되는 전압(V), 유전율(ε) 및 작업 대상물의 면적(A)에 비례하며, 캐소드부(110)와 애노드부(120) 사이의 거리(d)에는 반비례한다. (Q= εVA/d) 간격조절부(150)를 통해 캐소드부(110)와 애노드부(120)의 거리를 조절함으로써, 작업 면적(A)이 달라지더라도 최적의 전하량으로 제어하는 것이 가능하다.The charge amount (Q) is proportional to the applied voltage (V), permittivity (ε) and the area (A) of the workpiece, and is inversely proportional to the distance (d) between the
한편, 전술한 리디포지션(redeposition)은 식각에 의해 대상물에서 떨어져 나온 낙하된 원자가 작업 대상물(W)의 표면으로 진행하는 이온이나 가스와 만나 충돌하여 다시 작업 대상물(W)의 표면에 증착되는 현상이다. 따라서, 리디포지션을 방지하기 위해서는 작업 대상물(W)이 이온이 충돌(hitting)하는 시간은 줄이고, 전자의 충돌(hitting) 시간은 늘려야 하며, 이를 위해 애노드부(120)에 (+) 또는 (-)의 직류 전류전압전원을 인가하는 직류전압전원인가부(160)가 구비된다.On the other hand, the aforementioned redeposition is a phenomenon in which the fallen atoms separated from the object by etching meet and collide with ions or gases advancing to the surface of the work object W, and are deposited on the surface of the work object W again. . Therefore, in order to prevent redeposition, the workpiece W needs to reduce the ion hitting time and increase the electron hitting time. To this end, (+) or (- ) is provided with a DC voltage
양방향 전압전원 공급부(130)에 의해 캐소드부(110)에 공급되는 전압파형은 시간에 따라 전압의 극성이 바뀌는 형태로, 일반적인 교류 사인(sign) 파형이나, 사다리꼴 형태의 바이폴라(bipolar) 파형일 수 있다. 이러한 전압파형은 전압의 크기가 증가되는 승압구간과 0V로 수렴하는 하압구간을 포함한다. 바이폴라 파형의 경우 승압구간을 지나 전압이 일정하게 유지되는 유지구간이 존재할 수 있다.The voltage waveform supplied to the
도 7은 양방향 전압전원이 교류형태의 파형을 나타내고, 애노드부에 직류전원을 인가하였을 때 캐소드와 애노드사이에 형성되는 양방향 전압전원전압 파형 변화를 도시한 그래프이다. 도 7을 참조하면, 직류전압전원인가부(160)에 의해 애노드부(120)에 직류의 (-) 측이 인가되면, 캐소드부(110)와 애노드부(120) 사이에 형성되는 양방향 전압전원의 파형이 상측으로 이동되며, 이렇게 이동된 파형은 도 7에 점선으로 표시되어 있다.7 is a graph showing a change in the waveform of the bidirectional voltage power supply voltage formed between the cathode and the anode when the bidirectional voltage power supply shows an alternating current waveform and direct current power is applied to the anode part. Referring to FIG. 7 , when the (-) side of DC is applied to the
교류파형이 0 Voltage 아래측(-측)으로 하강한 상태에서는 이온이 작업대상 (W)과 충돌하게 되며, 교류파형이 0 Voltage 위측(+측)으로 상승한 상태에서는 전자가 작업 대상물(W)과 충돌한다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 파형이 상향 이동된 경우에는 이온이 작업 대상물(W)에 충돌하는 시간(Ion hitting time)은 짧아지고, 전자가 작업 대상물(W)에 충돌하는 시간(Electron hitting time)은 길어진다.When the AC waveform falls to the lower side (-side) of 0 Voltage, ions collide with the work object (W), and when the AC waveform rises to the upper side (+ side) of 0 Voltage, electrons collide with the work object (W). crash Therefore, as shown in FIG. 7, when the waveform is moved upward, the time for ions to collide with the work object W is shortened, and the time for electrons to hit the work object W is shortened. time) is longer.
더 나아가, 직류전압전원인가부(160)에 의해 애노드부(120)에 인가되는 전원 제어를 통해 이온 충돌 시간(Ion hitting time)과 전자 충돌 시간(Electron hitting time)을 조절할 수 있다. 이러한 제어는 제어부(190)에 의해 이루어질 수 있다. 이뿐 아니라 제어부(190)는 장치(100)의 다른 구성들에 대한 제어도 담당할 수 있다.Furthermore, the ion hitting time and the electron hitting time can be adjusted by controlling the power applied to the
이와 같은 에칭장치(100)는 작업 대상물(W)로부터 떨어져 나온 원자들이 자중에 의해 낙하하기 때문에 리디포지션이 적어 정교한 패턴을 가공할 수 있으며, 비휘발성 물질도 가공할 수 있는 장점이 있다. 더 나아가, 직류전압전원인가부(160)의 제어를 통해 이온 충돌 시간과 전자 충돌 시간을 조절할 수 있기 때문에 리디포지션의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.Such an
한편, 에칭장치(100)는 캐소드부(110)의 온도를 조절하는 온도제어부(170)를 더 포함할 수 있다. 온도제어기(170)는 냉각채널(172), 냉매순환부(174) 및 온도측정부(176)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
냉각채널(172)은 제 1 컨덕터(112)의 표면에서 제2컨덕터(114)의 내부에 이르는 관상의 형태로써 내부에 냉각수가 순환될 수 있다. 냉매순환부(174)는 냉각채널(172)을 따라 냉각수를 이송시킬 수 있다. 여기서, 제1컨덕터(112)는 접지가 이루어지는 금속 등의 도체로 이루어지며, 제2컨덕터(114)는 제1컨덕터(112)의 하측에 배치되어 양방향 전압전원 공급부(130)로부터 저주파의 교류전원을 인가받으며, Al등의 전도성 금속으로 형성될 수 있다.The cooling
제어부(190)는 온도측정부(176)에서 측정된 온도가 설정된 온도 범위를 넘지 않도록 냉매 순환부(174)를 구동할 수 있으며, 구체적으로, 측정된 온도가 상승되면 냉각수의 순환량이 증대되도록 냉매 순환부(174)를 제어할 수 있다.The
온도제어기(170)를 통해 온도를 조절할 수 있기 때문에 작업 대상물(W)의 과열을 방지할 수 있으며, 특히, 박막의 금속층(12)을 가공하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 기재(11)가 얇거나 내열성이 약한 재질인 경우에도 기재(11) 상의 금속층(12)을 가공할 수 있다.Since the temperature can be controlled through the
Claims (10)
상기 패널은,
투명한 기재; 및
상기 기재의 일면에 전도성 금속을 증착하여 형성된 금속층을 포함하고,
상기 금속층은,
연속하는 선으로 이루어진 복수의 폐도형(closed shape)이 반복되는 패턴을 포함하는 제 1 영역(12a); 및
상기 제 1 영역(12a)의 둘레를 따라 연장되고, 상기 제 1 영역과 일체로 이루어져 상기 패턴을 구성하는 모든 선들과 전기적으로 연결되는 제 2 영역(12b)을 포함하고,
상기 패턴은,
폭이 1 내지 100μm인 연속하는 선으로 이루어진 복수의 폐도형(closed shape)이 반복되는 제1 패턴; 및
상기 제1 패턴과 동일한 형태 및 동일한 기능을 가지며, 상기 제1 패턴이 쉬프트되어 전도된 상태로 상기 제1 패턴과 부분적으로 겹쳐지는 제2 패턴;이 일체로 형성되며,
상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴을 구성하는 모든 선들이 전기적으로 연결된 패러데이 케이지.comprising at least one panel;
the panel,
transparent substrate; and
A metal layer formed by depositing a conductive metal on one surface of the substrate,
The metal layer,
a first region 12a including a repeating pattern of a plurality of closed shapes made of continuous lines; and
a second region 12b extending along the circumference of the first region 12a and integrally formed with the first region 12b and electrically connected to all lines constituting the pattern;
The pattern is
a first pattern in which a plurality of closed shapes consisting of continuous lines having a width of 1 to 100 μm are repeated; and
A second pattern having the same shape and function as the first pattern and partially overlapping the first pattern in a state where the first pattern is shifted and inverted; is integrally formed,
A Faraday cage in which all lines constituting the first pattern and the second pattern are electrically connected.
상기 폐도형은 다각형을 포함하는 패러데이 케이지.According to claim 1,
The closed figure is a Faraday cage including a polygon.
상기 폐도형은 정육각형을 포함하는 패러데이 케이지.According to claim 2,
The closed figure is a Faraday cage including a regular hexagon.
상기 폐도형으로 둘러싸인 영역의 최대 길이는 10 내지 10,000μm인 패러데이 케이지.According to claim 1,
A Faraday cage wherein the maximum length of the region surrounded by the closed figure is 10 to 10,000 μm.
상기 금속층의 두께는 1μm 이하인 패러데이 케이지.According to claim 1,
A Faraday cage in which the thickness of the metal layer is 1 μm or less.
상기 금속은,
Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Ni, Pd 및 Pt 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하는 패러데이 케이지.According to claim 1,
the metal,
A Faraday cage containing at least one element selected from Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Ni, Pd, and Pt.
상기 패턴은 건식 에칭 공법으로 가공된 것인 패러데이 케이지.According to claim 1,
The pattern is a Faraday cage processed by a dry etching method.
상기 금속은 비휘발성인 패러데이 케이지.According to claim 1,
The metal is a non-volatile Faraday cage.
상기 기재의 일면에 전도성 금속을 증착하여 형성된 금속층을 포함하고,
상기 금속층은,
연속하는 선으로 이루어진 복수의 폐도형(closed shape)이 반복되는 패턴을 포함하는 제 1 영역(12a); 및
상기 제 1 영역(12a)의 둘레를 따라 연장되고, 상기 제 1 영역과 일체로 이루어져 상기 패턴을 구성하는 모든 선들과 전기적으로 연결되는 제 2 영역(12b)을 포함하고,
상기 패턴은,
폭이 1 내지 100μm인 연속하는 선으로 이루어진 복수의 폐도형(closed shape)이 반복되는 제1 패턴; 및
상기 제1 패턴과 동일한 형태 및 동일한 기능을 가지며, 상기 제1 패턴이 쉬프트되어 전도된 상태로 상기 제1 패턴과 부분적으로 겹쳐지는 제2 패턴;이 일체로 형성되며,
상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴을 구성하는 모든 선들이 전기적으로 연결된 패러데이 케이지용 패널.transparent substrate; and
A metal layer formed by depositing a conductive metal on one surface of the substrate,
The metal layer,
a first region 12a including a repeating pattern of a plurality of closed shapes made of continuous lines; and
a second region 12b extending along the circumference of the first region 12a and integrally formed with the first region 12b and electrically connected to all lines constituting the pattern;
The pattern is
a first pattern in which a plurality of closed shapes consisting of continuous lines having a width of 1 to 100 μm are repeated; and
A second pattern having the same shape and function as the first pattern and partially overlapping the first pattern in a state where the first pattern is shifted and inverted; is integrally formed,
A panel for a Faraday cage in which all lines constituting the first pattern and the second pattern are electrically connected.
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KR1020200156040A KR102518437B1 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | A faraday cage manufactured using metal micro-patterning |
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KR20220068828A KR20220068828A (en) | 2022-05-26 |
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- 2020-11-19 KR KR1020200156040A patent/KR102518437B1/en active IP Right Grant
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