KR20010057689A

KR20010057689A - 마이크로 빔 스플리터 제조 방법

Info

Publication number: KR20010057689A
Application number: KR1019990061062A
Authority: KR
Inventors: 정석원; 박광범; 김인회; 박효덕; 문현찬; 이보나; 김건년; 박순섭; 신상모
Original assignee: 김춘호; 전자부품연구원
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2001-07-05

Abstract

이 발명은 마이크로 빔 스플리터 제조 방법을 개시한다. 먼저 기판 상의 감광층 위에 제1 및 제2 프리즘 제조를 위한 패턴이 형성되어 있는 마스크를 위치시키고 상기 마스크로 X-선을 조사하여 상기 감광층을 노광시키고, 상기 감광층을 현상하여 상기 패턴에 해당하는 형상을 가지는 제1 및 제2 프리즘을 형성한다. 다음에, 상기 제1 프리즘과 제2 프리즘의 밑면에 각각 코팅막을 형성하고, 상기 제1 프리즘의 코팅막과 제2 프리즘의 코팅막 사이에 간섭막을 형성하여 마이크로 빔 스플리터를 제조한다 . 이와 같이 X-선 사진식각공정을 이용하여 마이크로 빔 스플리터를 제조함에 따라, 마이크로 크기를 가지는 빔 스플리터도 용이하게 제조할 수 있으며, 저가의 비용으로 보다 정밀한 형상을 가지는 마이크로 빔 스플리터를 제조할 수 있다.

Description

마이크로 빔 스플리터 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING MICRO BEAM SPLITTER}

이 발명은 마이크로 빔 스플리터(micro beam splitter) 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, X선 사진 식각 기술을 이용하여 마이크로 빔 스플리터를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 빔 스플리터는 입사되는 빛의 일부는 투과시키고 일부는 반사시키는 거울이나 프리즘 시스템으로서, 카메라나 망원경 등의 광학계나 각종 광학 장치에 널리 사용되고 있으며, 최근에는 광학 장치 등의 소형화에 따라 마이크로 크기를 가지는 빔 스플리터에 대한 요구가 증가되고 있다.

빔 스플리터는 주로 기계 가공에 의하여 제조된다. 예를 들어, 글래스를 삼각 기둥 형태로 기계 가공하여 두 개의 프리즘을 제조한 다음에, 두 개의 프리즘 중 하나의 프리즘의 한쪽 면에 광학 코팅을 한 후 광학 코팅을 한 면에 나머지 프리즘을 접착하여 빔 스플리터를 제조한다.

그러나, 종래에는 기계 가공에 의하여 빔 스플리터를 제조함에 따라, 일정 한도 이하의 크기를 가지는 빔 스플리터를 제조하는 것이 용이하지 않으며, 정밀한 형태로 제조하는 것이 어렵다.

따라서 마이크로 크기를 가지는 빔 스플리터에 대한 요구에 적절하게 대응할 수 없는 단점이 있다.

그러므로, 이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래 기술의 단점을 해결하기 위한 것으로, 마이크로 크기를 가지는 빔 스플리터를 정밀하게 제조하고자 하는데 있다.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 빔 스플리터의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2a 내지 도 2d에 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 빔 스플리터를 제조하는 방법을 그 공정 순서에 따라 순차적으로 도시한 공정도이다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 이 발명에서는 X-선 사진 식각 공정을 이용하여 마이크로 빔 스플리터를 제조한다.

이 발명의 특징에 따른 마이크로 빔 스플리터 제조 방법은, 기판 상의 감광층 위에 제1 및 제2 프리즘 제조를 위한 패턴이 형성되어 있는 마스크를 위치시키고 상기 마스크로 X-선을 조사하여 상기 감광층을 노광시키는 단계; 상기 감광층을 현상하여 상기 패턴에 해당하는 형상을 가지는 제1 및 제2 프리즘을 형성하는 단계; 상기 제1 프리즘과 제2 프리즘의 밑면에 각각 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 제1 프리즘의 코팅막과 제2 프리즘의 코팅막 사이에 간섭막을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 간섭막을 형성하는 단계는 상기 제1 프리즘의 코팅막 또는 제2 프리즘의 코팅막에 간섭 물질을 코팅하여 간섭막을 형성하고, 상기 간섭막이 형성된 프리즘의 코팅막과 간섭막이 형성되지 않는 프리즘의 코팅막을 접착제로 접착시켜 마이크로 빔 스플리터를 제조한다.

상기 노광 단계에서, 상기 감광층에 자외선을 조사하여 감광층을 노광시킬 수 있다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 1에 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 빔 스플리터의 구조가 도시되어 있다.

첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 빔 스플리터는 제1 및 제2 프리즘(10,20)과, 제1 프리즘(10)과 제2 프리즘(20) 사이에 형성되는 간섭막(30)으로 이루어진다. 제1 및 제2 프리즘(10,20)은 삼각 기둥 형태로 이루어지며 제1 프리즘(10)의 밑면에는 제1 코팅막(11)이 형성되어 있으며, 제2 프리즘(20)의 밑면에 제2 코팅막(21)이 형성되어 있다.

제1 프리즘(10)과 간섭막(30)과 제2 프리즘(20)은 순서대로 접착되어 있으며, 여기서, 제1 프리즘(10)의 제1 코팅막(11)에 간섭막(30)이 코팅되어 있고, 제2 프리즘(20)의 제2 코팅막(21)이 간섭막(30)의 타측면에 접착되어 있다.

다음에는 이 발명이 실시예에 따른 마이크로 빔 스플리터를 제조하는 방법에대하여 설명한다.

도 2a 내지 도 2d에 이 발명의 실시예에 따른 마이크로 빔 스플리터를 제조하는 방법을 그 공정 순서에 따라 순차적으로 도시한 공정도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 마이크로 빔 스플리터를 제조하기 위하여, 먼저 제1 및 제2 프리즘(10,20)을 제조한다.

첨부한 도 2a에 도시되어 있듯이, 우선, 흡수체(absorber)로 이루어진 패턴(110)이 형성되어 있는 박막(membrane)으로 이루어진 마스크(100)를 감광층(200) 위에 정렬시킨다. 여기서 감광층(200)은 PMMA(poly methyl methacrylate)를 사용하며 감광층(200) 하부에는 감광층(200)을 지지하는 기판(300)이 위치되어 있다. 감광층(200)과 기판(300) 사이에는 감광층(200)과 기판(300)의 밀착력을 향상시키기 위하여 중간층을 형성할 수도 있다.

마스크(100)에 형성되어 있는 패턴(110)은 제1 및 제2 프리즘(10,20)을 제조하기 위한 형태 즉, 두 개의 삼각형이 일정 간격을 두고 밑면끼리 마주보고 있는 형태로 이루어지며, 이 발명의 실시예에서는 다양한 크기를 가지는 다수의 제1 및 제2 프리즘을 한번에 제조하기 위하여 첨부한 도 2a에 도시되어 있듯이, 서로 다른 크기를 가지는 다수의 패턴(110)이 형성되어 있다.

마스크(100)를 감광층(200) 위에 정렬시킨 다음에, 첨부한 도 2b에 도시된 바와 같이, 도시하지 않은 방사광 가속기에서 발생되는 높은 에너지의 X-선을 마스크(100)로 조사한다. 마스크(100)로 조사된 X-선은 마스크(100)의 흡수체 패턴(110)에 의하여 선택적으로 흡수 및 통과됨에 따라, 감광층(200) 위에마스크(100)의 패턴(110)의 반대 영역에 해당하는 노광 영역이 형성된다. 이 때, X-선의 조사는 감광층(200) 바닥에 축적되는 X-선 에너지가 충분하게 되면 종료한다.

이와 같이 X-선이 조사된 감광층(200)을 2-에탄올(2-ethanol), 2-아미노에탄올(2-aminoethanol), 모폴린(morpholine) 및 물의 혼합액인 현상액에 침전시켜 현상한다. 그러면 도 2c에서 보는 바와 같이 X-선이 조사되지 않은 부분만 남게 되어 감광층 구조물(210)이 형성된다.

이러한 현상 공정시에 음파(초음파 등)를 가하여 현상액이 보다 빨리 감광층(200)의 노광 영역 속으로 침투되도록 할 수 있으며, 이 경우에는 현상 속도가 증가되어 감광층 구조물(210)이 보다 빨리 형성될 수 있다.

이와 같이 형성된 감광층 구조물(210)을 기판(300)으로부터 분리하여 제1 및 제2 프리즘(10,20)으로 사용한다.

다음에 도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 프리즘(10,20)의 밑면에 각각 무반사(anti-reflection) 코팅을 하여 제1 코팅막(11) 및 제2 코팅막(21)을 형성한다. 그리고 제1 코팅막(11)이나 제2 코팅막(21) 중의 하나에 간섭 필름(30)을 코팅한다.

그리고 UV 경화제 등의 접착제를 이용하여 제1 프리즘(10)과 제2 프리즘(20)을 접착시키며, 이 때, 제1 프리즘(10)의 제1 코팅막(11), 간섭 필름(30) 및 제2 프리즘(20)의 제2 코팅막(21)을 순서대로 접착시킨다.

이와 같이 제1 및 제2 프리즘(10,20)을 X-선 노광 공정을 이용하여 한번에다수개 형성하여 다수의 마이크로 빔 스플리터를 제조할 수 있다.

이외에도, 이 발명은 위에 기술한 실시예에 한정되지 않고, 다음에 기술되는 청구 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

이상에서와 같이 X-선 노광 공정을 이용하여 마이크로 빔 스플리터를 제조함에 따라, 마이크로 크기를 가지는 빔 스플리터도 용이하게 제조할 수 있으며, 저가의 비용으로 보다 정밀한 형상을 가지는 마이크로 빔 스플리터를 제조할 수 있다.

또한, X-선 노광 공정을 이용하여 한번에 다수개의 프리즘을 형성하여 마이크로 빔 스플리터를 제조함에 따라, 다수개의 마이크로 빔 스플리터를 제조하는 데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있으며, 다양한 크기를 가지는 마이크로 빔 스플리터를 한번에 제조할 수 있다.

Claims

기판 상의 감광층 위에 제1 및 제2 프리즘 제조를 위한 패턴이 형성되어 있는 마스크를 위치시키고 상기 마스크로 X-선을 조사하여 상기 감광층을 노광시키는 단계;

상기 감광층을 현상하여 상기 패턴에 해당하는 형상을 가지는 제1 및 제2 프리즘을 형성하는 단계;

상기 제1 프리즘과 제2 프리즘의 밑면에 각각 코팅막을 형성하는 단계;

상기 제1 프리즘의 코팅막과 제2 프리즘의 코팅막 사이에 간섭막을 형성하는 단계

를 포함하는 마이크로 빔 스플리터의 제조 방법.
제1항에서,

상기 간섭막을 형성하는 단계는 상기 제1 프리즘의 코팅막 또는 제2 프리즘의 코팅막에 간섭 물질을 코팅하여 간섭막을 형성하고, 상기 간섭막이 형성된 프리즘의 코팅막과 간섭막이 형성되지 않는 프리즘의 코팅막을 접착제로 접착시켜 마이크로 빔 스플리터를 제조하는 마이크로 빔 스플리터의 제조 방법.
제1항에서,

상기 노광 단계에서, 상기 감광층에 자외선을 조사하는 마이크로 빔 스플리터의 제조 방법.