KR20060044235A - 근접장 레이저 패터닝 장치를 이용한 마이크로 어레이패턴 형성 방법 - Google Patents

근접장 레이저 패터닝 장치를 이용한 마이크로 어레이패턴 형성 방법 Download PDF

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장원석
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Abstract

본 발명에 의하면, 레이저빔으로 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법으로서, 레이저빔의 파장보다 작은 직경의 개구부가 형성된 선단을 구비하는 프로브의 상기 개구부를 통해 레이저빔을 자기현상(self-developing)이 가능한 시료로 조사하는 단계와, 상기 레이저빔의 조사를 중지하는 단계와, 상기 시료 또는 프로브를 상기 프로브의 개구부로부터 조사되는 레이저빔에 대하여 대체로 수직인 방향을 따라 평면이동시킨 후 레이저빔을 상기 시료에 다시 조사하는 단계를 포함한다.
마이크로 어레이 패턴, 레이저, 근접장, 바이오칩, 자기현상

Description

근접장 레이저 패터닝 장치를 이용한 마이크로 어레이 패턴 형성 방법 {METHOD FOR MAKING MICRO ARRAY PATTERN USING NEAR-FIELD PATTERNING APPARATUS USING LASER BEAM}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 사용되는 근접장 레이저 패터닝 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면
도2는 도1에 도시한 근접장 레이저 패터닝 장치를 사용하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법을 도시한 순서도
도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 사용되는 근접장 레이저 패터닝 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면
도4는 도3에 도시한 근접장 레이너 패터닝 장치를 사용하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법을 도시한 순서도
도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법을 도시한 순서도
도6은 도5에 도시한 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 의해 형성된 마이크로 어레이 패턴의 일예를 도시한 도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 레이저 패터닝 장치 15 : 광도파로
20 : 레이저 광원 40 : 집광렌즈
50 : 프로브 60 : 진동감지기
80 : 미세이동장치 90 : 제1 광검출기
91 : 제2 광검출기
본 발명은 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 특히 근접장 레이저 패터닝 장치를 사용하여 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
DNA칩과 같은 바이오칩은 작은 기판에 많은 수의 DNA를 고정시킨 것으로서 많은 양의 DNA를 분석할 수 있도록 해준다. 이러한 바이오칩의 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 종래의 기술(예를 들면, 한국특허 공개번호 제2003-0014162호)은 노광마스크(포토마스크)를 이용하며 화학적 에칭과 같은 추가 공정을 필요로 하기 때문에 공정이 복잡하다. 또한, 노광마스크의 형상에 따라 마이크로 어레이 패턴의 형상이 고정된다.
본 발명의 목적은 노광마스크를 사용하지 않고 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 화학적 에칭과정이 필요 없는 마이크로 어레이 패턴 형성방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 마이크로 어레이 패턴의 형상을 실시간으로 조절할 수 있는 마이크로 어레이 패턴 형성방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 레이저빔의 조사를 단속하지 않고도 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면,
레이저빔으로 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법으로서,
레이저빔의 파장보다 작은 직경의 개구부가 형성된 선단을 구비하는 프로브의 상기 개구부를 통해 레이저빔을 자기현상(self-developing)이 가능한 시료로 조사하는 단계를 포함하는 마이크로 어레이 패턴 형성방법이 제공된다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 레이저빔의 조사를 중지하는 단계와, 상기 시료 또는 프로브를 상기 프로브의 개구부로부터 조사되는 레이저빔에 대하여 대체로 수직인 방향을 따라 평면이동시킨 후 레이저빔을 상기 시료에 다시 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 레이저빔은 연속파(CW) 레이저빔 또는 고주파 펄스 레이저빔일 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 레이저빔은 펄스 레이저빔이며, 펄스 사이의 공백기에 상기 시료 또는 프로브를 상기 프로브의 개구부로부터 조사되는 레이저빔에 대하여 대체로 수직인 방향을 따라 평면이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 펄스 레이저빔의 주기 는 20Hz일 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 프로브의 선단과 상기 시료가 근접한 상태를 유지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 프로브의 선단과 상기 시료 사이의 거리에 따라 변하는 상기 프로브의 진동상태를 측정하여 상기 프로브의 선단과 시료의 근접 상태를 유지시킬 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 프로브의 진동상태를 측정하기 위하여 튜닝포크를 사용할 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 시료는 폴리이미드 박막일 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 레이저빔은 자외선(UV) 레이저일 수 있다.
상기 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 자외선(UV) 레이저의 파장은 266nm일 수 있다.
근접장(near-field) 현상이란 파장보다 작은 구멍을 통과한 빛이 구멍의 크기와 비슷한 거리 내에서는 회절을 일으키지 않는 현상을 말한다. 이러한 근접장 현상을 이용하면 기존의 원격장(far-field)에서와는 달리 광원의 반파장 이하의 물체를 다룰 수 있다. 현재 근접장을 이용하여 광원의 파장보다 더 짧은 광분해능을 가지는 현미경인 근접장 주사 광학 현미경(NSOM; Near-field Scanning Optical Microscope)이 사용된다. 본 발명은 이러한 NSOM 장비의 일부 구성을 이용하여 가 공물에 보다 정밀한 패턴을 형성하는 장치를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 방법에 사용되는 근접장 레이저 패터닝 장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도1을 참조하면, 레이저 패터닝 장치(10)는 레이저 광원(20)과, 제1 미러(30)와, 렌즈(40)와, 프로브(50)와, 진동감지기(60)와, 가공물 스테이지(70)와, 미세이동장치(80)와, 제1 광검출기(90)와, 제2 광검출기(91)와, 제2 미러(95)를 구비한다. 레이저 광원(20)은 레이저빔을 발생시킨다. 본 실시예에서는 레이저 광원(20)으로서 파장이 266nm인 자외선(UV) 레이저를 사용한다. 제1 미러(30)는 레이저 광원(20)에서 발생한 레이저빔을 렌즈(40)를 향해 반사한다. 렌즈(40)는 제1 미러(30)로부터 전송된 레이저빔을 집속하여 프로브(50)의 후단 쪽으로 입력시킨다.
프로브(50)는 광도파관으로서 선단이 뾰족하게 테이퍼진 형태이다. 상세히 도시되지는 않았으나, 프로브(50)의 선단에는 레이저빔의 직경보다 작은 미세한 개구부가 형성된다. 프로브(50)의 선단은 시료(100)에 근접하는데, 시료(100)와 프로브(50)의 선단 사이의 거리는 수십nm 내지 수백nm이다. 프로브(50)는 가공물(100)과 극히 근접한 상태이므로 전단력을 받는다. 레이저빔은 프로브(50)의 후단으로 들어와서 선단에 형성된 개구부를 통해 가공물(100)로 조사된다. 프로브(50)는 진동감지기(60)에 장착된다. 본 실시예에서는 진동감지기(60)로서 튜닝포크를 사용하는 것으로 한다. 튜닝포크는 프로브를 진동시킴과 동시에 그 진폭의 변화를 측정하는 장치로서, 한국공개특허공보 2001-68003호에 개시된 것과 같은 구성인 것을 사 용할 수 있으며 상기 공보에 기재된 사항은 본 명세서의 일부로 참조한다. 가공물 스테이지(70)에는 마이크로 어레이 패턴이 형성될 가공물(100)이 놓여진다. 상세히 도시되지는 않았으나, 가공물(100)에는 프로브(50)로부터 조사되는 레이저빔에 반응하는 시료가 형성된다. 본 실시예에서 시료로는 자기현상(self-developing)이 가능한 폴리이미드(polyimide) 박막을 사용하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 시료로서 자기현상(광원에 조사된 즉시 그 물질이 제거되는 현상)이 가능하다면 다른 물질도 사용될 수 있다. 가공물 스테이지(70)는 미세이동장치(80)에 연결된다.
미세이동장치(80)는 가공물 스테이지(70)를 미세하게 공간이동시키는 장치로서, 본 실시예에서는 예를 들면 이스라엘의 나노닉스 이머징사(www.nanonics.co.il)의 3D Flatscanner를 사용하는 것으로 한다. 본 실시예에서는 프로브(50)로부터 조사되는 레이저빔의 방향을 z축이라 하고, z축과 수직을 이루는 평면상에 놓이며 서로 직각을 이루는 두 축을 각각 x축, y축으로 한다. 미세이동장치(80)는 가공물(100)을 x-y 평면이동시킴과 동시에 가공물(100)을 z축 방향을 따라 직선이동시킨다. 이하, x-y 평면이동시키는 부분을 스캐너부라 하고, z축 방향을 따라 직선이동시키는 부분을 거리유지부라 한다. 미세이동장치(80)의 거리유지부는 진동감지기(60)로부터 측정된 프로브(50)의 진동상태를 이용하여 가공물(100)이 프로브(50)의 선단과 수십nm를 유지하도록 가공물 스테이지(70)를 적절히 z축 방향으로 미세하게 이동시킨다.
제1 광검출기(90)와 제2 광검출기(91)는 각각 가공물 스테이지(70)를 사이에 두고 양쪽에 배치된다. 제1 광검출기(90)는 가공물(100)이 놓여지는 면을 바라도록 배치되고, 제2 광검출기(91)는 가공물(100)이 놓여지는 면의 반대편에 배치된다. 제1 광검출기(90)는 가공물(100)로부터 반사된 레이저빔(점선으로 도시)을 검출한다. 제2 광검출기(91)는 가공물(100)을 통과한 레이저빔(점선으로 도시)을 검출한다. 제1 광검출기(90)와 제2 광검출기(91)에 의해 가공물(100)의 표면지형 정보가 추출된다. 본 실시예에서는 제1 광검출기(90)와 제2 광검출기(91)로서 아발란체 포토 다이오드를 사용한다. 제2 광검출기(91)는 가공물(100)이 투광성 재료일 때 이용된다.
제2 미러(95)는 가공물(100)로부터 반사되어 제1 광검출기(90)로 향하는 레이저빔의 일부를 반사하여 접안부(99)로 전송한다.
도2는 도1에 도시한 근접장 레이너 패터닝 장치를 사용하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법을 도시한 순서도이다. 이제, 도1과 도2를 참조하여 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법을 상세히 설명한다. 먼저, 도2에 도시한 바와 같이 도1에 도시된 프로브(50) 선단과 가공물(100) 사이의 거리가 수십nm가 되도록 근접시킨다. 이 단계는 다음과 같이 수행된다. 미세이동장치(80)의 거리유지부는 가공물 스테이지(70)를 z축 방향을 따라 이동시켜 가공물(100)이 프로브(50)의 선단에 가까워지도록 한다. 이때, 진동감지기(60)로서 작용하는 튜닝포크는 프로브(50)를 미세하게 진동시킨다. 프로브(50)의 선단이 가공물(100)에 가까워짐에 따라 가공물(100)에 가해지는 전단력이 변하여 프로브(50)의 진동상태가 변하게 된다. 튜닝포크는 프로브(50)의 진동상태를 측정한다. 이 측정 값을 이용하여 미세이동장치(80)의 거리유지부는 프로브(50)의 선단과 가공물(100)의 거리가 수십nm가 되도록 가공물 스테이지(70)를 z축 방향을 따라 미세하게 이동시킨다. 도시되지는 않았으나, 진동감지기(60)로부터 측정된 값으로부터 미세이동장치(80)의 동작을 제어하는 제어부가 구비됨을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.
다음에는 도2에 도시된 바와 같이 도1에 도시된 프로브(50)의 선단에 마련된 개구부(도시되지 않음)를 통해 레이저빔을 가공물(100)에 조사하여 단위 격자를 형성한다. 이 단계는 다음과 같이 수행된다. 레이저 광원(20)으로부터 발생한 레이저빔은 제1 미러(30)에 의해 반사되어 렌즈(40)로 전송된다. 렌즈(40)로 전송된 레이저빔은 렌즈(40)에 의해 집광되어 프로브(50)의 후단으로 전송된다. 프로브(50)의 후단에서 집광된 레이저빔은 광도파관인 프로브(50)의 선단으로 전송된다. 레이저빔은 프로브(50)의 선단에 마련된 레이저빔의 파장보다 작은 직경의 개구부(도시되지 않음)를 통해 가공물(100)로 조사된다. 가공물(100)로 조사된 레이저빔은 시료에 닿게 되고, 레이저빔이 닿은 부분의 시료는 자기현상 작용에 의해 제거되어 마이크로 어레이 패턴의 단위 격자를 형성하게 된다. 이때, 단위 격자의 크기는 조사되는 레이저빔의 광량 또는 프로브(50)의 개구부의 크기에 따라 조절될 수 있다.
다음에는 도2에 도시된 바와 같이 레이저빔의 조사를 중지한다.
다음에는 도2에 도시된 바와 같이 도1에 도시된 미세이동장치(80)의 스캐너부를 이용하여 가공물(100)을 x-y 평면상에서 적절히 이동시킨다. 이때, 가공물(100)과 프로브(50)의 선단 사이의 거리는 진동감지기(60)와 미세이동장치(80)의 거리유지부에 의해 수십nm를 계속 유지된다. 다음 프로브(50)의 개구부를 통해 레이저빔을 시료에 조사하여 다른 단위 격자를 형성한다. 이러한 과정을 반복함으로써, 가공물(100)에 다수의 단위 격자가 배치된 마이크로 어레이 패턴을 형성할 수 있다.
상기 실시예에서는 프로브(50)의 선단과 가공물(100) 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 하는 거리유지부가 가공물(100)을 평면이동시키는 스캐너부와 함께 일체로 형성되는 것으로 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 거리유지부는 프로브(50)를 z축 방향을 따라 이동시키도록 구성될 수도 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.
도3에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성 방법에 사용되는 근접장 레이저 패터닝 장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도3을 참조하면, 레이저 패터닝 장치(10a)는 레이저 광원(20a)과 프로브(50a)의 후단을 연결하는 광도파로(15a)와, 진동감지기(60a)에 연결되어 프로브(50a)를 z축 방향으로 이동시키는 거리유지부와 프로브(50a)를 x-y 평면상에서 이동시키는 스캐너부를 구비하는 미세이동장치(80a)를 구비한다. 광도파로(15a)는 광섬유와 같은 소재로서 유연하며 레이저 광원(20a)으로부터 생성된 레이저빔을 프로브(50a)의 후단으로 전송한다. 미세이동장치(80a)는 도1에 도시된 미세이동장치(80)와 동일한 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그 외의 구성은 도1에 도시한 패터닝 장치와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도4는 도3에 도시한 근접장 레이너 패터닝 장치를 사용하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법을 도시한 순서도이다. 이제, 도3과 도4를 참조하여 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법을 상세히 설명한다. 먼저 도4에 도시된 바와 같이 도3에 도시된 프로브(50a)의 선단과 가공물(100a) 사이의 거리가 수십nm가 되도록 근접시킨다. 이 단계는 다음과 같이 수행된다. 미세이동장치(80a)의 거리유지부는 프로브(50a)가 장착된 진동감지기(60a)를 z축 방향을 따라 이동시켜 프로브(50a)의 선단이 가공물(100a)에 가까워지도록 한다. 이때, 진동감지기(60a)는 프로브(50a)의 진동상태를 측정한다. 이 측정값을 이용하여 미세이동장치(80a)의 거리유지부는 프로브(50)의 선단과 가공물(100)의 거리가 수십nm가 되도록 프로브(50a)를 z축 방향을 따라 미세하게 이동시킨다.
다음, 프로브(50a)의 선단에 마련된 개구부(도시되지 않음)를 통해 레이저빔을 가공물(100a)에 조사한다. 이 단계는 레이저 광원(20a)으로부터 발생한 레이저빔이 유연한 광도파로(15a)를 따라 프로브(50a)의 후단으로 전송되고, 레이저빔은 프로브(50a)의 선단에 마련된 레이저빔의 파장보다 작은 직경의 개구부(도시되지 않음)를 통해 가공물(100a)로 조사된다. 가공물(100a)로 조사된 레이저빔은 시료에 닿게 되고, 레이저빔이 닿은 부분의 시료는 자기현상 작용에 의해 제거되어 마이크로 어레이 패턴의 단위 격자를 형성하게 된다.
다음에는 도4에 도시된 바와 같이 레이저빔의 조사를 중지한다.
다음에는 도4에 도시된 바와 같이 도1에 도시된 미세이동장치(80a)의 스캐너부를 이용하여 프로브(50a)를 x-y 평면상에서 적절히 이동시킨다. 이때, 가공물(100a)과 프로브(50a)의 선단 사이의 거리는 진동감지기(60a)와 미세이동장치(80a) 의 거리유지부에 의해 수십nm를 계속 유지된다. 다음 프로브(50a)의 개구부를 통해 레이저빔을 시료에 조사하여 다른 단위 격자를 형성한다. 이러한 과정을 반복함으로써, 가공물(100a)에 다수의 단위 격자가 배치된 마이크로 어레이 패턴을 형성할 수 있다.
상기 실시예에서는 프로브(50a)의 선단과 가공물(100a) 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 하는 거리유지부가 프로브(50a)를 평면이동시키는 스캐너부와 함께 일체로 형성되는 것으로 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 거리유지부는 가공물(100a)을 z축 방향을 따라 이동시키도록 구성될 수도 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.
상기 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 사용되는 레이저는 연속파(CW) 레이저 또는 고주파 펄스 레이저인 것이 바람직하다.
도1과 도3에 도시한 레이저 패터닝 장치에서는 프로브의 진동감지기로서 튜닝포크를 사용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 가공물과 프로브 선단의 거리에 따라 프로브에 작용하는 힘을 변화를 측정할 수 있는 것이라면 모두 사용될 수 있다.
도5에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법의 순서도가 도시되어 있다. 이때 사용되는 레이저 패터닝 장치는 도1에 도시한 레이저 패터닝 장치(10) 또는 도3에 도시한 레이저 패터닝 장치(10a)가 사용될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 사용되는 레이저는 펄스와 펄스 사이에 레이저빔이 조사되지 않는 시간공백이 존재하는 펄스 레이저이다. 본 실시예에서는 20Hz의 펄스 레이저 를 사용하는 것으로 하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이제, 도1, 도3, 도5를 참조하여 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법을 상세히 설명한다. 먼저 도5에 도시된 바와 같이 프로브(도1의 50, 도3의 50a)의 선단과 가공물(도1의 100, 도3의 100a) 사이의 거리가 수십nm가 되도록 근접시킨다.
다음, 프로브(도1의 50, 도3의 50a)의 선단에 마련된 개구부(도시되지 않음)를 통해 레이저빔을 가공물(도1의 100, 도3의 100a)에 조사한다. 가공물(도1의 100, 도3의 100a)로 조사된 레이저빔은 시료에 닿게 되고, 레이저빔이 닿은 부분의 시료는 자기현상 작용에 의해 제거되어 마이크로 어레이 패턴의 단위 격자를 형성하게 된다. 본 실시예에서 사용하는 레이저는 펄스 레이저이므로 펄스와 펄스 사이에는 레이저빔이 조사되지 않는 공백기가 존재하게 된다.
다음 단계에서 이 공백기를 이용하여 프로브 또는 시료를 이동시킨다. 도1에 도시한 패터닝 장치를 사용하는 경우 시료를 이동시키며, 도3에 도시한 패터닝 장치를 사용하는 경우 프로브를 이동시키게 된다. 이후, 레이저빔의 다음 펄스가 시료에 조사되어 다른 단위 격자가 형성된다. 이러한 과정을 반복함으로써, 가공물(도1의 100, 도3의 100a)에 제1 실시예와 제2 실시예와는 달리 레이저빔을 단속하지 않고도 다수의 단위 격자가 배치된 마이크로 어레이 패턴을 형성할 수 있다.
그 외에는 상기 제1 실시예와 제2 실시예의 방법과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도6에는 상기 제3 실시예에 따른 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 의해 형성된 마이크로 어레이 패턴의 일예가 도시되어 있다.
본 발명의 구성을 따르면 앞서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는 자기현상이 가능한 시료에 레이저를 조사하여 마이크로 어레이 패턴을 형성하므로 노광마스크가 필요 없을 뿐만 아니라 화학정 에칭과 같은 추가공정이 불필요하다. 또한, 패턴 형성시 가공물 또는 레이저빔이 조사되는 프로브가 이동 가능하므로 마이크로 어레이 패턴의 단위 격자 사이의 간격을 실시간으로 자유롭게 조절할 수 있다. 그리고 레이저 광량 또는 레이저빔이 조사되는 프로브의 개구부의 크기를 조절함으로써 마이크로 어레이 패턴의 단위 격자의 크기를 조절할 수 있다. 그리고 펄스와 펄스 사이에 시간공백이 존재하는 펄스 레이저를 사용하므로 레이저빔을 단속하지 않고도 마이크로 어레이 패턴의 격자 사이의 간격을 자유롭게 조절할 수 있다.
이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 레이저빔으로 마이크로 어레이 패턴을 형성하는 방법으로서,
    레이저빔의 파장보다 작은 직경의 개구부가 형성된 선단을 구비하는 프로브의 상기 개구부를 통해 레이저빔을 자기현상(self-developing)이 가능한 시료로 조사하는 단계를 포함하는 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  2. 제1항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 레이저빔의 조사를 중지하는 단계와, 상기 시료 또는 프로브를 상기 프로브의 개구부로부터 조사되는 레이저빔에 대하여 대체로 수직인 방향을 따라 평면이동시킨 후 레이저빔을 상기 시료에 다시 조사하는 단계를 더 포함하는 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  3. 제2항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 레이저빔은 연속파(CW) 레이저빔 또는 고주파 펄스 레이저빔인 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  4. 제1항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 레이저빔은 펄스 레이저빔이며, 펄스 사이의 공백기에 상기 시료 또는 프로브를 상기 프로브의 개구부로부터 조사되는 레이저빔에 대하여 대체로 수직인 방향을 따라 평면이동시키는 단계를 더 포함하는 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  5. 제4항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 펄스 레이저빔의 주기는 20Hz인 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 청구항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 프로브의 선단과 상기 시료가 근접한 상태를 유지시키는 단계를 더 포함하는 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  7. 제6항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 프로브의 선단과 상기 시료 사이의 거리에 따라 변하는 상기 프로브의 진동상태를 측정하여 상기 프로브의 선단과 시료의 근접 상태를 유지시키는 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  8. 제7항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 프로브의 진동상태를 측정하기 위하여 튜닝포크를 사용하는 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 청구항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 시료는 폴리이미드 박막인 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 청구항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 레이저빔은 자외선(UV) 레이저인 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
  11. 제10항의 마이크로 어레이 패턴 형성방법에 있어서, 상기 자외선(UV) 레이저의 파장은 266nm인 마이크로 어레이 패턴 형성방법.
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KR20210030714A (ko) * 2019-09-10 2021-03-18 강남대학교 산학협력단 레이저 머시닝을 이용한 계단식 구조를 가지는 3차원 nand 멀티레이어 메모리의 제조 방법

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