KR20090128006A - 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및이를 이용한 패턴 형성 방법 - Google Patents

마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및이를 이용한 패턴 형성 방법 Download PDF

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Abstract

기판상에서 상기 기판과 이격되어 형성된 금속 패턴; 상기 금속 패턴의 하부에서 상기 금속 패턴을 상기 기판에 고정하는 지지부; 및 상기 금속 패턴과 이격되어 상기 기판상에 형성된 간격재(spacer)를 포함하되, 상기 기판으로부터 상기 간격재의 상부면까지의 거리는 상기 기판으로부터 상기 금속 패턴의 상부면까지의 거리보다 크도록 구성된 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터를 사용하면, 마이크로 히터가 형성된 기판과 타겟 기판의 간격을 간격재에 의해 정밀하게 조절하여 세밀한 패턴 형성이 가능한 이점이 있다.
마이크로 히터, 스페이서, 유기 EL, 패턴

Description

마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법{Micro-heaters, micro-heater arrays, method for manufacturing the same and method for forming patterns using the same}
본 발명은 간격재(spacer)를 구비한 마이크로 히터, 상기 마이크로 히터로 구성된 마이크로 히터 어레이, 상기 마이크로 히터의 제조 방법 및 상기 마이크로 히터를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
전계발광(Electroluminescent; EL) 물질 중 유기 EL 물질은 능동형 매트릭스 유기 발광 다이오드(Active Matrix Organic Light Emitting Diode; AMOLED) 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 상기 유기 EL 물질은 화학적 안정성이 취약하므로 통상의 포토리소그래피(photolithography) 공정에 의해 패턴을 형성하기 어렵다.
이러한 유기 EL 물질의 패턴을 형성하기 위한 방법으로, 섀도우 마스크(shadow mask)를 이용한 증발법(evaporation)을 사용하거나, 레이저를 사용한 국소적 전사법으로서 LITI(Laser-Induced Thermal Imaging) 또는 LIPS(Laser-Induced Pattern-wise Sublimation) 등의 방법이 사용되고 있다.
섀도우 마스크를 이용한 증발법은 섀도우 마스크가 형성된 기판 상에 증착 대상물을 증발시켜 패턴을 형성하는 방법이며, LITI 또는 LIPS는 레이저 스캐닝에 의하여 목적하는 패턴으로 증착 대상물을 가열시킴으로써 패턴을 형성하는 방법이다.
본 발명의 일 실시예는 금속 패턴, 지지부 및 간격재를 포함하는 마이크로 히터를 제공한다. 상기 금속 패턴은 기판상에서 기판과 이격되어 형성되며, 상기 지지부는 상기 금속 패턴의 하부에서 상기 금속 패턴을 상기 기판에 고정한다. 상기 간격재는 상기 금속 패턴과 이격되어 상기 기판에 형성되며, 상기 기판으로부터 상기 간격재의 상부면까지의 거리는 상기 기판으로부터 상기 금속 패턴의 상부면까지의 거리에 비해 큰 값을 갖는다.
또한 본 발명의 일 실시예는 상기와 같이 구성된 마이크로 히터를 사용한 마이크로 히터 어레이를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 상기 마이크로 히터의 제조 방법을 제공한다. 상기 마이크로 히터의 제조 방법은, 상기 기판상에 가열층을 형성하고 패터닝하며, 상기 기판상에 상기 가열층보다 두꺼운 절연층을 형성하고, 상기 절연층 및 상기 기판의 일부를 식각하여 상기 지지부 및 상기 간격재를 형성하도록 구성된다.
또한 본 발명의 일 실시예는 상기 마이크로 히터를 이용한 패턴 형성 방법을 제공한다. 상기 패턴 형성 방법은, 전술한 바와 같이 구성된 마이크로 히터를 포함하는 기판에 전사 물질을 형성하고, 타겟 기판을 상기 간격재에 근접시키며, 상기 금속 패턴에 전력을 인가하여 상기 금속 패턴 상에 위치한 상기 전사 물질을 선택적으로 증발시켜 타겟 기판에 전사하도록 구성된다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 그 러나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터를 도시한 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1에 도시된 절단선 I-I'에 따라 절단한 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 절단선 J-J'에 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 1의 마이크로 히터를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 마이크로 히터(1)는 기판(10)상에 구비되고, 금속 패턴(20), 지지부(30) 및 간격재(spacer; 40)를 포함한다.
상기 기판(10)은 실리콘 웨이퍼 또는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 특히 상기 기판(10)이 유리 재질로 이루어진 경우 복사열(가시광선이나 IR)을 투과하므로 고온의 히팅이 가능하다.
금속 패턴(20)은 상기 기판(10)상에서 지지부(30)에 의해 상기 기판(10)과 이격된 채로 고정된다. 상기 금속 패턴(20)은 몰리브덴이나 텅스텐, 탄화실리콘 등으로 이루어질 수 있으며, 전력 인가에 의하여 발광 및 발열하게 된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 금속 패턴(20)은 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)을 포함한다. 금속 패턴(20)의 제1 영역(A1)은 기판(10) 상에서 일방향(D1)을 따라 연장되며, 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)의 양측으로부터 일방향(D1)에 수직한 방향(D2)으로 연장된다. 제3 영역(A3)은 제2 영역(A2)의 끝으로부터 제2 영역(A2)의 길이 방향(D2)으로 연장되어 지지부(30)에 의해 기판(10)에 고정된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)을 기준으로 제1 영역(A1)의 양측에 대칭적으로 구비되었다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서 상기 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)의 양측에 엇갈려서 구비될 수도 있다.
지지부(30)는 상기 기판(10)과 금속 패턴(20)의 제3 영역(A3)의 사이에 구비되고, 금속 패턴(20)의 하부에서 금속 패턴(20)을 기판(10)에 고정한다. 도시된 실시예에서, 지지부(30)는 습식 식각의 특성으로 인하여 기판(10)에 접촉하는 영역의 크기가 금속 패턴(20)의 제3 영역(A3)에 접촉하는 영역의 크기보다 크도록 형성되었다.
도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서는 금속 패턴(20)의 제3 영역(A3) 및 제3 영역(A3)에 접촉하는 지지부(30)의 단면이 원형으로 도시되어 있지만, 식각에 따라서는 제3 영역(A3)이나 지지부(30)의 단면이 원형이 아닌 사각형 또는 기타 다른 형상이 될 수 있다.
한편 본 발명의 일 실시예에서, 지지부(30)는 상기 금속 패턴(20)으로부터 발생하는 열의 손실을 방지하기 위하여 열전도율이 작은 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 지지부(30)는 유리(glass) 및 실리콘 산화물(SiOx) 중 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
간격재(40)는 기판(10)상에서 금속 패턴(20)과 이격되어 형성된다. 간격재(40)는 지지부(30)와 마찬가지로 유리 및 실리콘 산화물 중 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있으며, 추후 기판(10) 상에 위치하는 다른 기판과 금속 패턴(20) 을 원하는 간격만큼 이격시키는 역할을 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전술한 기능을 위하여, 기판(10)으로부터 간격재(40)의 상부면까지의 거리(L1)는 기판(10)으로부터 금속 패턴(20)의 상부면까지의 거리(L2)보다 크게 형성된다. 이와 같이 구성할 경우, 간격재(40) 상에 다른 기판이 위치하더라도 간격재(40) 보다 낮게 형성된 금속 패턴(20)은 다른 기판과 이격된 채로 유지된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터는 유기 전계발광(Electroluminescent; EL) 물질 등의 전사(transfer) 물질의 패턴을 형성하는 데에 사용될 수 있다. 즉, 금속 패턴(20) 위에 전사 물질을 형성하고 전력을 인가하면 금속 패턴(20)이 가열된다. 이때, 전사 물질의 융점 이상의 온도로 금속 패턴(20)을 가열하면 금속 패턴(20) 상의 전사 물질이 증발되어 다른 기판으로 전사되며, 다른 기판상에 패턴이 형성된다.
일 실시예에서는 금속 패턴(20)의 가열 온도 및 가열 시간에 따라 금속 패턴(20) 상에 형성된 전사 물질을 선택적으로 증발시키는 것도 가능하다. 예컨대, 금속 패턴(20)의 제1 영역(A1) 상에 형성된 전사 물질만을 선택적으로 증발시킬 수도 있으며, 이는 상세히 후술한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 히터를 도시한 사시도이다. 도 5를 참조하면, 상기 실시예에 따른 마이크로 히터는 기판(10) 상에 구비되며, 금속 패턴(21), 지지부(30) 및 간격재(40)를 포함한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 실시예와 달리, 도 5에 도시된 실시예에서 금속 패턴(21)은 전체적으로 라인 형상이며, 일방향(D1)으로 연장된다. 또한, 금속 패턴(21)은 복수 개의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)을 포함한다. 각 제1 영역(A1)은 라인 형상이며, 각 제2 영역(A2)은 제1 영역(A2) 사이마다 위치한다. 제2 영역(A2)의 하부에는 지지부(30)가 연결되어, 금속 패턴(21)을 기판(10)에 고정한다.
금속 패턴(21)의 형상이 상이한 점을 제외하면, 금속 패턴(21), 지지부(30) 및 간격재(40)의 구성 및 기능은 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 실시예와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 도 1 및 도 5에 도시된 금속 패턴의 형태를 조합하여 금속 패턴을 구성하는 것도 가능하다.
예컨대, 도 5에 도시된 마이크로 히터(1)에서 금속 패턴(21)의 제1 영역(A1)의 양측으로 연장되는 영역을 더 포함하는 것도 가능하다. 또한, 금속 패턴의 일부분은 도 5에 도시되는 금속 패턴(20)의 형상으로 구성하고, 일부분은 도 1에 도시되는 금속 패턴(21)의 형상으로 구성할 수도 있다.
또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서 간격재는 직사각형 형상의 단면을 갖는 사각 기둥으로 도시되었으며, 복수 개가 서로 이격되어 형성되었다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 일 실시예에서 간격재는 식각에 따라 원 또는 타원 등 상이한 형상의 단면을 가질 수 있다. 또한 일 실시예에서 간격재는 기판 상에서 일방향으로 연장되는 단일한 라인 형상으로 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이를 도시한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 상기 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이는 기판(10)상에 2개 이상의 마이크로 히터(1)가 동일한 방향으로 나란하게 배열되어 이루어진다. 상기 마이크로 히터 어레이에서 2개 이상의 마이크로 히터(1)를 병렬 연결하여 동일한 전력을 인가할 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 마이크로 히터(1) 또는 마이크로 히터 어레이는 탄소나노튜브 트랜지스터, 저온 다결정 실리콘이나 박막 트랜지스터, 백라잇유닛용 티이 필드 방출 소스 등과 같이 고온 제조 공정 또는 고온 작동 공정이 요구되는 각종 전자 장치에 응용될 수 있다.
전자 장치에 응용할 경우, 본 발명의 마이크로 히터(1)의 구조에 의하면, 간격재를 사용하여 기판(10)과 기판(10) 상에 위치한 다른 기판 사이의 이격 거리를 원하는 대로 조절할 수 있어, 세밀한 패터닝이 가능한 이점이 있다.
도 6은 도 1에 도시된 실시예에 따른 마이크로 히터를 2개 이상 병렬 연결하여 형성된 마이크로 히터 어레이를 도시하였다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 본 발명의 다른 실시예에서는 도 5에 도시된 실시예에 따른 마이크로 히터 또는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 히터를 사용하여 마이크로 히터 어레이를 구성하는 것도 가능하다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터의 제조 방법의 각 단계를 도시한 측면도이다.
도 7a를 참조하면, 먼저 기판(10) 상에 희생층(100)을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 희생층(100)은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 희생층(100)은 추후 희생층(100) 및 기판(10)의 일부를 식각하여 형성될 지지부의 크기를 균일하게 하기 위한 층이다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 기판(10) 상에 희생층(100)을 형성하지 않고 기판(10)의 구성 물질로만 지지부를 형성하는 것도 가능하다.
도 7b를 참조하면, 다음으로 기판(10) 상에 가열층(200)을 형성한다. 일 실시예에서, 가열층(200)은 텅스텐, 몰리브덴 및 산화실리콘 등으로 이루어질 수 있다.
도 7c를 참조하면, 다음으로 가열층(200)을 패터닝하여 금속 패턴(20)을 형성한다. 가열층(200)은, 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 히터의 금속 패턴 형상으로 패터닝 될 수 있으며, 예컨대, 도 1 또는 도 5에 도시된 금속 패턴(20, 21)의 형상으로 패터닝된다.
도 7d를 참조하면, 다음으로 기판(10) 상에 절연층(300)을 형성한다. 절연층(300)은 추후 식각에 의하여 간격재로 형성되는 층이며, 예컨대, 실리콘 산화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 7d에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 절연층(300)의 두 께(T2)가 가열층(200)의 두께(T1)보다 두껍도록 형성한다. 절연층(300)이 가열층(200) 보다 두껍게 형성될 경우, 추후 절연층(300)을 식각하여 형성될 간격재의 상부면이 가열층(200)을 패터닝하여 형성된 금속 패턴(20)의 상부면보다 높게 위치하게 된다.
도 7e를 참조하면, 다음으로 기판(10) 상에 금속층(400)을 형성할 수 있다. 금속층(400)은 절연층(300)과 추후 식각을 위하여 절연층(300) 상에 형성될 포토 레지스트(Photo Resist; PR)(미도시)와의 접촉성을 증가시키기 위한 층으로 금속 물질로 이루어진다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에서는, 금속층(400)을 형성하지 않고 절연층(300) 위에 바로 PR을 형성하는 것도 가능하다.
도 7f를 참조하면, 다음으로 금속층(400), 절연층(300), 희생층(100) 및 기판(10)의 일부를 식각하여 지지부(30) 및 간격재(40)를 형성한다. 도면에 도시되지는 않으나, 식각 공정은 금속층(400) 상에 PR을 형성하고 노광 및 식각을 수행하는 공정 단계를 포함할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법의 각 단계를 도시한 측면도이다. 상기 실시예에 따른 패턴 형성 방법은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터를 이용하여 수행된다.
도 8a를 참조하면, 먼저 금속 패턴(20) 및 간격재(40)가 형성된 기판(10)을 준비하고, 기판(10) 상에 전사(transfer) 물질(500, 501)을 형성한다.
일 실시예에서, 전사 물질(500, 501)은 유기 EL 물질 또는 금속 물질일 수 있다. 예컨대, 상기 전사 물질(500)은 트리스(8-퀴놀리놀라토)-알루미늄(tris(8-quinilinolato)-aluminium; Alq3)과 같은 유기 알루미늄 혼합물을 포함할 수 있다. 또는 상기 전사 물질(500)은 금속 패턴(20)의 가열 온도보다 낮은 융점을 갖는 저융점 금속 물질일 수도 있으며, 예컨대 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)일 수 있다.
도 8b를 참조하면, 다음으로 전사 물질(500, 501)이 형성된 기판(10)의 간격재(40)상에, 패턴을 형성하고자 하는 타겟 기판(50)을 근접시킨다. 일 실시예에서, 타겟 기판(50)은 실리콘 웨이퍼 또는 유리 재질로 이루어질 수 있다.
도 8b에서 타겟 기판(50)은 간격재(40)와 접합되었으나, 다른 실시예에서 타겟 기판(50)은 간격재(40)와 일정 간격 이격되어 위치할 수도 있다. 일 실시예에서, 타겟 기판(50)은 기계적인 압력을 사용하여 간격재(40)에 접합되거나, 또는 양 기판(10, 50) 사이의 공간의 압력을 낮춤으로서 기압차에 의하여 간격재(40)에 접합될 수 있다. 또는 기타 공지된 접합 방법을 사용하여 타겟 기판(50)을 간격재(40)에 접합할 수도 있다.
도 8c를 참조하면, 다음으로 금속 패턴(20)에 전력을 인가하며, 인가된 전력에 의하여 금속 패턴(20)이 가열된다. 간격재(40)로 인하여 금속 패턴(20)은 타겟 기판(50)과 이격되어 있다. 이때, 금속 패턴(20)이 전사 물질(500, 501)의 융점 이상의 온도로 가열되면 금속 패턴(20) 위에 위치한 전사 물질(501)이 증발되어 타겟 기판(50)으로 전사된다. 따라서, 타겟 기판(50)에는 금속 패턴(20)의 형상에 대응되는 패턴이 형성된다.
전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 간격재(40)에 의하여 금속 패턴(20)이 타겟 기판(50)과 이격된다. 또한, 금속 패턴(20)과 타겟 기판(50)의 이격 거리는 간격재(40)에 의해 조절된다. 따라서, 간격재(40)의 크기를 조절함으로써 금속 패턴(20) 상의 전사 물질이 증발되어 이동하는 거리를 조절할 수 있으므로, 패턴의 선폭이 넓어지는 것을 방지하고 세밀한 패턴 형성이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는, 금속 패턴(20)에 인가되는 전력을 조절하여 금속 패턴(20) 상의 전사 물질(501)을 영역에 따라 선택적으로 증발시킬 수도 있다. 예컨대, 금속 패턴(20)에는 구형파(square wave) 형태의 전력이 인가될 경우, 인가되는 전력의 크기 또는 전력 인가 시간 등을 조절함으로써 금속 패턴(20) 상에 위치한 전사 물질(501)을 선택적으로 증발시킬 수 있다.
즉, 금속 패턴(20)에 전력이 인가되는 시간이 충분할 경우 금속 패턴(20) 상에 형성된 모든 전사 물질(501)이 증발된다. 전력 인가 시간이 과도할 경우에는, 마이크로 히터 전체의 가열로 인하여 금속 패턴(20)뿐만 아니라 기판(10)의 다른 영역에 형성된 전사 물질(500)까지 증발될 수도 있다. 한편, 금속 패턴(20)에 전력이 인가되는 시간이 부족할 경우에는, 금속 패턴(20) 상에 증발되지 않은 전사 물질(501)이 잔류하게 될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는, 금속 패턴(20)의 제1 영역(A1)에 형성된 전사 물질만 증발되고 제2 및 제3 영역(A2, A3)에 형성된 전사 물질은 증발되지 않도록 금속 패턴(20)에 인가되는 전력의 세기 및 지속 시간을 조절할 수도 있다. 일 예로, 본 발명가들은 제1 영역(A1)의 폭(w)이 15 ㎛인 금속 패턴(20)을 약 350°C로 약 30초간 가열함으로써 제1 영역(A1)에 형성된 전사 물질만 을 증발시키는 실험을 수행하였다.
도 9는 상기 실시예에 따른 패턴 형성 방법에 의해 형성된 패턴의 사진이다. 금속 패턴에 인가되는 전력을 조절한 결과, 금속 패턴 상의 전사 물질로 구성된 발광 물질 층(Emitting Material Layer; EML)이 선택적으로 증발되어 도시되는 것과 같은 라인 형상의 패턴이 전사되었다.
전술한 실시예에서는 금속 패턴에 구형파 형태의 전력을 인가하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서는 금속 패턴에 삼각파(triangular wave) 또는 기타 상이한 파형의 전력을 인가할 수도 있다.
나아가 본 발명의 일 실시예에서는, 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 전술한 패턴 형성 과정을 2회 이상 반복함으로서, 타겟 기판에 복수 개의 패턴을 형성할 수 있다.
예컨대, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 AMOLED 에 적용할 경우, 상기 패턴 형성 방법은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판 뒷면(backplane)에 R(적색), G(녹색) 및 B(청색)의 3색 EL 물질의 패턴을 형성하기 위한 용도로 사용될 수도 있다.
이때, 마이크로 히터 자체는 패턴 형성 과정에서 손실되거나 변형되지 않으므로, 하나의 마이크로 히터를 사용하여 여러 장의 기판 상에 패턴을 형성하는 것도 가능하다.
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로 부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절단선 I-I'에 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 절단선 J-J'에 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 마이크로 히터의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 히터를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터 어레이를 도시한 사시도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히터의 제조 방법의 각 단계를 도시한 측면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법의 각 단계를 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법에 의해 형성된 패턴의 사진이다.

Claims (18)

  1. 기판상에서 상기 기판과 이격되어 형성된 금속 패턴;
    상기 금속 패턴의 하부에서 상기 금속 패턴을 상기 기판에 고정하는 지지부; 및
    상기 금속 패턴과 이격되어 상기 기판상에 형성된 간격재(spacer)를 포함하되,
    상기 기판으로부터 상기 간격재의 상부면까지의 거리는 상기 기판으로부터 상기 금속 패턴의 상부면까지의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 패턴상에 형성되며, 상기 금속 패턴이 가열됨에 따라 증발되는 전사(transfer) 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전사 물질은, 유기 전계발광(Electroluminescent; EL) 물질 또는 금속 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 간격재 상에 형성된 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 패턴은 텅스텐, 몰리브덴 및 탄화실리콘 중 하나 이상을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부 또는 상기 간격재는 유리 및 실리콘 산화물 중 하나 이상을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 간격재에 접합되거나 또는 상기 간격재와 이격된 타겟 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.
  8. 제 1항에 따른 마이크로 히터가 2개 이상 나란하게 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로 히터 어레이.
  9. 기판상에 가열층을 형성하고 패터닝하는 단계;
    상기 기판상에 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 절연층 및 상기 기판 일부를 식각하여, 패터닝된 상기 가열층과 식각된 상기 기판 사이에 위치하는 지지부 및 패터닝된 상기 가열층과 이격된 간격재를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 절연층은 상기 가열층보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 가열층을 형성하고 패터닝하는 단계 전에, 상기 기판상에 희생층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 지지부 및 상기 간격재를 형성하는 단계는 상기 희생층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 희생층은 실리콘 산화물을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 절연층을 형성하는 단계 후에, 상기 절연층 상에 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 지지부 및 상기 간격재를 형성하는 단계는 상기 금속층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 가열층은 텅스텐, 몰리브덴 및 탄화실리콘 중 하나 이상을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 절연층은 실리콘 산화물을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 히터의 제조 방법.
  15. 금속 패턴 및 간격재가 형성된 기판을 준비하는 단계 (a);
    상기 금속 패턴 상에 전사(transfer) 물질을 형성하는 단계 (b);
    타겟 기판을 상기 간격재에 근접시키는 단계 (c); 및
    상기 금속 패턴에 전력을 인가하여 상기 금속 패턴 상부에 위치한 상기 전사 물질을 선택적으로 증발시켜 상기 타겟 기판에 전사하는 단계 (d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 타겟 기판은 상기 간격재에 접합되거나 또는 상기 간격재와 이격되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 전사 물질은 유기 전계발광(Electrolumienscent; EL) 물질 또는 금속 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 단계 (a) 내지 상기 단계 (d)를 반복 수행하여, 상기 타겟 기판에 복수 개의 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101318292B1 (ko) * 2007-11-30 2013-10-18 삼성전자주식회사 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및이를 이용한 전자 장치
CN106662374B (zh) * 2014-05-23 2020-08-25 莱尔德达勒姆有限公司 包括电阻加热器的热电加热/冷却装置
JP7041121B2 (ja) 2016-08-03 2022-03-23 ボード オブ リージェンツ，ザ ユニバーシティ オブ テキサス システム 半導体平坦化用及びインプリントリソグラフィ用ウェハスケールプログラマブル膜
US11660427B2 (en) 2019-06-24 2023-05-30 Boston Scientific Scimed, Inc. Superheating system for inertial impulse generation to disrupt vascular lesions

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3745508A (en) * 1972-05-25 1973-07-10 Bourns Inc Selectable fixed impedance device
US4201218A (en) * 1978-12-22 1980-05-06 Berman Philip G Therapeutic heat application
US4374312A (en) * 1981-03-16 1983-02-15 Damron John W Panel type heating apparatus
US4696188A (en) * 1981-10-09 1987-09-29 Honeywell Inc. Semiconductor device microstructure
JPS58124943A (ja) * 1982-01-21 1983-07-25 Toyota Central Res & Dev Lab Inc マイクロヒ−タ付き限界電流式酸素センサとそれを用いた限界電流式酸素濃度検出装置
US4478077A (en) * 1982-09-30 1984-10-23 Honeywell Inc. Flow sensor
US4651564A (en) * 1982-09-30 1987-03-24 Honeywell Inc. Semiconductor device
JPH0722315A (ja) 1991-03-08 1995-01-24 Ricoh Co Ltd 半導体膜の製造方法
US5288973A (en) * 1991-12-28 1994-02-22 Rohm Co., Ltd. Heater for sheet material
JPH08184514A (ja) * 1994-12-27 1996-07-16 New Japan Radio Co Ltd 圧力センサ
US5780524A (en) * 1996-05-14 1998-07-14 Olsen; Don E. Micro heating apparatus for synthetic fibers and related methods
JPH10100477A (ja) * 1996-09-26 1998-04-21 Sharp Corp 記録装置
JP3377162B2 (ja) * 1997-01-17 2003-02-17 株式会社リコー 熱分析装置およびその計測方法
US6091050A (en) * 1997-11-17 2000-07-18 Roxburgh Limited Thermal microplatform
JPH11240150A (ja) * 1998-02-24 1999-09-07 Ricoh Co Ltd インクジェットヘッド及びサーマルアクチュエータ
JPH11271121A (ja) * 1998-03-20 1999-10-05 Denso Corp フローセンサおよびその製造方法
US6705152B2 (en) * 2000-10-24 2004-03-16 Nanoproducts Corporation Nanostructured ceramic platform for micromachined devices and device arrays
JP2002124466A (ja) 2000-10-12 2002-04-26 Sharp Corp 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2002240437A (ja) * 2001-02-19 2002-08-28 Sharp Corp 薄膜形成用ドナーシートの製造方法、薄膜形成用ドナーシート及び有機エレクトロルミネッセンス素子
KR100525436B1 (ko) 2001-05-25 2005-11-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 다결정화 방법과 이를 이용한 액정표시장치 제조방법
US6762049B2 (en) * 2001-07-05 2004-07-13 Institute Of Microelectronics Miniaturized multi-chamber thermal cycler for independent thermal multiplexing
US6460966B1 (en) * 2001-08-23 2002-10-08 Hewlett-Packard Company Thin film microheaters for assembly of inkjet printhead assemblies
WO2003023794A2 (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Microbridge Technologies Inc. Method for trimming resistors
KR100449069B1 (ko) * 2001-09-12 2004-09-18 한국전자통신연구원 미소전극, 미소전극 어레이 및 미소전극 제조 방법
JP2003178868A (ja) * 2001-10-01 2003-06-27 Fuji Photo Film Co Ltd 転写材料及び有機薄膜素子の製造方法
JP2004089748A (ja) * 2002-07-09 2004-03-25 Casio Comput Co Ltd 化学反応装置及び燃料電池システム並びにその製造方法
JP2004087143A (ja) 2002-08-22 2004-03-18 Sony Corp 転写基板、転写装置および転写方法
US6914220B2 (en) * 2002-09-24 2005-07-05 The Regents Of The University Of Michigan Microelectromechanical heating apparatus and fluid preconcentrator device utilizing same
US20040178879A1 (en) * 2002-12-13 2004-09-16 Somenath Mitra Micromachined heaters for microfluidic devices
JP2004269968A (ja) 2003-03-10 2004-09-30 Sony Corp 蒸着用マスク
KR20040103726A (ko) 2003-06-02 2004-12-09 주식회사 엘리아테크 대면적 유기 전계 발광 소자의 증착 소스 및 증착 방법
US7329361B2 (en) * 2003-10-29 2008-02-12 International Business Machines Corporation Method and apparatus for fabricating or altering microstructures using local chemical alterations
JP2005149751A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Olympus Corp 発熱素子
JP4495951B2 (ja) 2003-11-20 2010-07-07 株式会社昭和真空 有機材料薄膜の形成方法及びその装置
JP4581113B2 (ja) 2004-07-07 2010-11-17 独立行政法人産業技術総合研究所 微細パターン形成方法
KR200358225Y1 (ko) 2004-05-17 2004-08-05 (주)지스코 카본히터
KR100776362B1 (ko) 2004-12-03 2007-11-15 네오폴리((주)) 비정질 실리콘 박막의 결정화 방법 및 이를 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 제조방법
US20060141135A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Jian Wang Processes for forming layers for electronic devices using heating elements
JP2006286372A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Metro Denki Kogyo Kk 赤外線カーボンヒータ
JP2006302888A (ja) 2005-04-19 2006-11-02 Ngk Insulators Ltd 給電部材及び加熱装置
KR100805430B1 (ko) 2005-07-14 2008-02-20 엘지전자 주식회사 발열체의 구조 및 그 제조 방법
KR100647699B1 (ko) * 2005-08-30 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 나노 반도체 시트, 상기 나노 반도체 시트의 제조방법,상기 나노 반도체 시트를 이용한 박막 트랜지스터의제조방법, 상기 나노 반도체 시트를 이용한 평판표시장치의 제조방법, 박막 트랜지스터, 및 평판 표시장치
JP4847365B2 (ja) * 2006-03-22 2011-12-28 キヤノン株式会社 蒸着源および蒸着装置
TWI275416B (en) * 2006-04-11 2007-03-11 Touch Micro System Tech Micro sample heating apparatus and method of making the same
TWI427702B (zh) * 2006-07-28 2014-02-21 Semiconductor Energy Lab 顯示裝置的製造方法
US7999211B2 (en) * 2006-09-01 2011-08-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heating element structure with isothermal and localized output
KR100739000B1 (ko) * 2006-09-11 2007-07-12 삼성전자주식회사 상변화 기억 소자의 형성 방법
JP5119635B2 (ja) * 2006-09-25 2013-01-16 カシオ計算機株式会社 表示装置の製造方法
KR101318292B1 (ko) * 2007-11-30 2013-10-18 삼성전자주식회사 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및이를 이용한 전자 장치
KR101368733B1 (ko) 2007-12-20 2014-03-04 삼성전자주식회사 마이크로 히터를 이용한 열전자방출 장치 및 이의 제조방법
KR20090095314A (ko) * 2008-03-05 2009-09-09 삼성전자주식회사 비정질막의 결정화 방법 및 이를 적용한 박막 태양전지 및박막 태양 전지의 제조 방법
KR20090106750A (ko) * 2008-04-07 2009-10-12 삼성전자주식회사 마이크로 히터 어레이를 이용한 멀티 스택형 태양 전지 및이의 제조 방법
US7932112B2 (en) * 2008-04-14 2011-04-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing light-emitting device
KR20100086735A (ko) * 2009-01-23 2010-08-02 삼성전자주식회사 실리콘 막 형성 방법, ｐｎ 접합 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 ｐｎ 접합
US8395096B2 (en) * 2009-02-05 2013-03-12 Sandvik Thermal Process, Inc. Precision strip heating element
JP5240072B2 (ja) 2009-05-27 2013-07-17 株式会社リコー 熱型素子及び熱型素子の製造方法
KR20230135155A (ko) * 2009-10-16 2023-09-22 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치
KR20120058138A (ko) * 2010-11-29 2012-06-07 삼성전자주식회사 마이크로 히터 및 마이크로 히터 어레이

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