KR20100039004A - 패턴 전사 방법 및 패턴 전사 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패턴 전사 방법 및 전사 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 패턴 전사 방법은, 감광유리 상에, 광원으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴을 형성하는 제1 단계, 감광유리를 열처리하여 복수의 간섭패턴을 착색시키고, 착색된 복수의 간섭패턴만이 제거되도록 상기 감광유리를 에칭하는 제2 단계, 복수의 간섭 패턴이 형성되어 있는 감광유리의 면 상에, 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층을 차례로 형성하는 제3 단계, 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압하고, 감광유리로부터 기판으로 향하는 방향으로 레이저 광을 주사하여, 전사재료를 기판 상으로 전사하는 제4 단계를 포함한다.
패턴 전사, 간섭 패턴, 감광유리, 전사재료

Description

패턴 전사 방법 및 패턴 전사 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TRANSFERRING PATTERN}
본 발명은 패턴 전사 방법 및 전사 시스템에 관한 것이다.
　최근 광산업, 디스플레이 산업, 반도체 산업, 바이오 산업에서 제품의 박막화 고성능화의 요구가 증가하고 있다. 그러한 요구에 부합하기 위해서는 각각의 부품을 구성하고 있는 배선 또는 기능성 박막층이 더욱더 작고 균일하게 패턴을 형성하여 있어야 한다. 그러므로, 미세 패턴 제조 방법은 이러한 산업의 기반이 되는 기술이다.
일반적으로, 기존의 마이크로미터 이하의 패턴을 제조하는 방법에는 노광(photolithography), FMD (Fine Mask Deposition), 프린팅(printing), NIL (Nano Imprinting Lithography) 등이 있다. 그러나, 이러한 제조 방법에는 각각의 공정상의 한계가 존재한다. 첫째, 노광(photolithography)은 제조과정이 복잡하고, 쉐도우 마스크(shadow mask)를 제조하는데 있어서 제조의 어려움과 고가의 제조비용이 들고, 마스크의 뒤틀림에 의해서 정밀도가 저하되는 문제점이 있다. 또한, 마스크와 대상물의 정렬이 어렵고, 공정 변경 즉, 패턴(pattern)의 크기 및 형상의 변경 이 어려운 단점이 있다. 두 번째, FMD는 노광 방법에서 상술한 쉐도우 마스크(shadow mask)를 사용하는 것에 의하여 발생하는 문제점과, 높은 제조비용이 드는 문제점이 있다. 또한, 재료의 한계성, 긴 제조 시간과 같은 문제점이 있다. 세 번째, 프린팅(printing)에서 잉크 젯(ink-jet)방식은 패턴을 만들 재료가 액상의 솔루션(solution)형태여야 하기 때문에 다양한 재료를 사용할 수 없으며, 일정한 액정 분사의 어려움으로 인한 불균일한 패턴이 생성되는 단점이 있다. 반면에, 롤 투 롤(roll to roll)방식은 패턴 크기가 30~40 ㎛정도로 상대적으로 큰 패턴제조만 적용이 가능하다는 단점이 있다. 마지막으로, NIL은 대면적으로 스탬프(stamp)를 만들기 어려운 문제점이 있다. 한편, 현재는 스탬프를 만들기 위해서는 EUV 노광(photolithography) 방식이 사용되는데, 이로 인한 높은 제조비용 등의 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 레이저 광을 이용하여 감광유리 상에 증착된 전사재료를 순간적으로 연화 또는 액화시켜서 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 패턴의 형성과정이 간소화되고, 제조 비용 및 제조 시간을 절감시킬 수 있는 패턴 전사 방법 및 전사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면은, 마스크를 사용하지 않고, 대면적의 패턴 전사가 가능한 패턴 전사 방법 및 전사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면은, 레이저 광을 이용하여 전사재료를 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 마이크로미터 크기 이하의 미세 전사패턴을 형성할 수 있고, 또한 균일한 선 폭을 가지는 마이크로 미터 크기 이하의 서브 마이크론(submicron)의미세 전사패턴을 형성할 수 있는 패턴 전사 방법 및 전사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 서브 마이크론(submicron)의 전사패턴이 대면적으로 형성될 수 있고, 또한 서브 마이크론(submicron)의 전사패턴이 빠르게 형성될 수 있는 패턴 전사 방법 및 패턴 전사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면은, 레이저 광의 조사량 또는 열처리의 조건을 변화시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 전사패턴의 깊이, 폭, 형상을 용이하게 조절할 수 있는 패턴 전사 방법 및 전사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간섭패턴이 형성된 감광유리를 사용하는 것에 의하여, 레이저 광에 의해 발생되어야 하는 열 팽창이 덜 필요해져, 열에 의한 전사재료에의 영향을 최소화할 수 있는 패턴 전사 방법 및 패턴 전사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면은, 기판에 감광유리에 증착된 전사재료를 전사시킨 후, 감광유리를 에칭 또는 세정 공정을 통하여 증착된 재료를 모두 제거하여주는 것에 의하여, 감광유리를 재사용할 수 있는 패턴 전사 방법 및 전사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 감광유리 상에, 광원으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴을 형성하는 제1 단계, 감광유리를 열처리하여 복수의 간섭패턴을 착색시키고, 착색된 복수의 간섭패턴만이 제거되도록 상기 감광유리를 에칭하는 제2 단계, 복수의 간섭 패턴이 형성되어 있는 감광유리의 면 상에, 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층을 차례로 형성하는 제3 단계, 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압하고, 감광유리로부터 기판으로 향하는 방향으로 레이저 광을 주사하여, 전사재료를 기판 상으로 전사하는 제4 단계를 포함한다.
따라서, 청구항 1에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 레이저 광을 이용하여 감광유리 상에 증착된 전사재료를 순간적으로 연화 또는 액화시켜서 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 패턴의 형성과정이 간소화되고, 제조 비용 및 제조 시간을 절감시킬 수 있다.
청구항 2에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 청구항 1에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 있어서, 제1 단계에서는, 직사광 및 반사광의 파장 및 입사각을 변화시켜 복수의 간섭패턴의 크기를 조절한다.
따라서, 청구항 2에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 직사광 및 반사광의 파장 및 입사각을 변화시켜주는 것에 의하여, 감광유리의 표면 상에 형성되는 간섭패턴의 크기를 용이하게 조절할 수 있다.
청구항 3에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 청구항 1에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 있어서, 제2 단계에서는, 레이저 광의 조사량 또는 열처리의 조건을 변화시켜 복수의 간섭패턴의 깊이와 폭, 착색 색깔을 조절한다.
따라서, 청구항 3에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 레이저 광의 조사량 또는 열처리의 조건을 변화시켜 소망하는 간섭패턴의 깊이와 폭, 착색 색깔을 형성할 수 있다.
청구항 4에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 청구항 1 또는 청구항 3에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 있어서, 제2 단계에서는, 플루오르화 수소(Hydrogen Fluoride)를 포함한 에칭용액을 이용하여 감광유리를 에칭하고, 에칭용액의 농도, 에칭시간, 레이저 광의 조사조건을 변화시켜 복수의 간섭패턴이 제거되는 양을 조절한다.
따라서, 청구항 4에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 플루오르화 수 소(Hydrogen Fluoride)를 이용하여 감광유리를 에칭하여주는 것에 의하여, 액체 상태 또는 이온화되지 않은 상태로 착색된 간섭패턴을 녹여, 그 간섭패턴을 용이하게 제거할 수 있다.
청구항 5에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 청구항 1 또는 청구항 3에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 있어서, 제2 단계에서는, 이온 빔(ion beam)을 이용하여 감광유리를 에칭한다.
따라서, 청구항 5에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 이온 빔(ion beam)을 이용하여 감광유리를 에칭하여주는 것에 의하여, 레이저 광의 짧은 파장에 의하여 이온을 생성하고, 생성된 이온의 전기적인 에너지를 통하여 복수의 간섭패턴을 용이하게 제거할 수 있다.
청구항 6에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 청구항 1 또는 청구항 3에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 있어서, 그 위에 형성되는 층이 분리되도록 도와주는 이형층을 광열변환층 상에 형성하는 단계를 더 포함한다.
따라서, 청구항 6에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 광열변환층 상에 이형층을 형성하여주는 단계를 더 포함하는 것에 의하여, 이형층 상에 형성되는 다른 층을 용이하게 분리시킬 수 있다.
청구항 7에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 청구항 1에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 있어서, 제4 단계에서는, 레이저 광의 폭은 복수의 간섭패턴의 폭보다 넓다.
따라서, 청구항 7에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 전사될 패턴의 크기보다 큰 초점이 되는 레이저 광을 주사하여주는 것에 의하여, 소망하는 전사될 패턴이 기판에 용이하게 전사될 수 있다.
청구항 8에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 청구항 1에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 있어서, 제1 단계는, 감광유리 상에, 직사광과 반사광을 조사하기 전에 무 반사층(anti-reflection layer)을 먼저 형성하고 있다.
따라서, 청구항 8에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 감광유리상에 조사되는 직사광 및 반사광이 재 반사되는 것을 감소시켜 간섭패턴의 형성을 용이하게 할 수 있다.
청구항 9에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 광원, 광원으로부터의 레이저 광을 반사시키는 반사체, 반사체의 외주변 중 레이저 광이 반사되는 방향 측의 일변과 직각으로 연결되고, 광원으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴이 형성되고, 복수의 간섭패턴이 형성된 면 상에 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층이 차례로 형성된 감광유리, 전사재료층에 대향하여 위치시키는 기판을 포함하고, 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압하고, 감광유리로부터 기판으로 향하는 방향으로 레이저 광을 주사하여, 전사재료를 상기 기판 상으로 전사한다.
따라서, 청구항 9에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 레이저 광을 이용하여 감광유리 상에 증착된 전사재료를 순간적으로 연화 또는 액화시켜서 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 패턴의 형성과정이 간소화되고, 제 조 비용 및 제조 시간을 절감시킬 수 있다.
청구항 10에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 청구항 9에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 있어서, 광원은 반사체와 감광유리가 연결되는 지점과 일직선 상에 놓여있다.
따라서, 청구항 10에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 광원을 반사체와 감광유리가 연결되는 지점과 일직선 상에 위치시킴으로써, 레이저 광이 반사체와 감광유리를 벗어나지 않도록 고정시킬 수 있고, 또한 일정한 방향으로의 간섭패턴을 형성할 수 있다.
청구항 11에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 청구항 9에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 있어서, 반사체와 감광유리가 연결되는 지점에 형성되고, 레이저 광의 입사각을 변화시켜 복수의 간섭패턴의 폭을 조절하는 회전 스테이지를 더 포함한다.
따라서, 청구항 11에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 반사체와 감광유리가 연결되는 지점에 회전 스테이지를 형성하여 회전스테이지의 조작에 의하여, 레이저 광의 입사각을 변화시키고, 이로 인하여 간섭패턴의 폭을 조절할 수 있다.
청구항 12에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 청구항 9에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 있어서, 감광유리의 하부에 감광유리를 이동시키는 이송 스테이지를 형성한다.
따라서, 청구항 12에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 감광유리의 하부에 이송 스테이지를 형성하여 주는 것에 의하여, 이송 스테이지를 이동시켜서 대면적의 패턴의 제조가 가능하다.
청구항 13에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 청구항 9에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 있어서, 감광 유리는, 그 위에 형성되는 층이 분리되도록 도와주는 이형층이 광열변환층 상에 더 형성되어 있다.
따라서, 청구항 13에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 광열변환층 상에 이형층을 더 형성하여주는 것에 의하여, 이형층 상에 형성되는 다른 층을 용이하게 분리시킬 수 있다.
청구항 14에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 있어서, 광원에 연결되고, 회전 스테이지 및 이송 스테이지가 이동 할 경우에 레이저 광을 온 또는 오프시켜 복수의 간섭패턴의 간격을 조절하는 광 온 오프 장치를 더 포함한다.
따라서, 청구항 14에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 광원에 광 온 오프 장치를 연결하여주는 것에 의하여, 레이저 광을 온 또는 오프시켜 복수의 간섭패턴의 간격을 조절할 수 있다.
청구항 15에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 광원, 광원으로부터의 레이저 광을 반사시키고, 서로 마주보게 위치되는 두 개의 반사체, 광원으로부터의 레이저 광을 두 개의 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴이 형성되고, 복수의 간섭패턴의 면 상에 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층이 차례로 형성된 감광유리, 전사재료층에 대향하 여 위치시키는 기판을 포함하고, 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압하고, 감광유리로부터 기판으로 향하는 방향으로 레이저 광을 주사하여, 전사재료를 기판 상으로 전사한다.
따라서, 청구항 15에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 레이저 광을 이용하여 감광유리 상에 증착된 전사재료를 순간적으로 연화 또는 액화시켜서 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 패턴의 형성과정이 간소화되고, 제조 비용 및 제조 시간을 절감시킬 수 있고, 또한 두 개의 반사체에 의한 반사광을 사용하여 간섭패턴을 형성하여주는 것에 의하여, 일정한 광 경로차를 이용하여 간섭패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
청구항 16에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 청구항 15에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 있어서, 광원과 연결되어 레이저 광을 동일비율로 두 개의 반사체로 진행시키는 광 스플리터를 더 포함한다.
따라서, 청구항 16에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 광원에 광 스플리터를 연결하여 주는 것에 의하여, 레이저 광을 동일비율로 두 개의 반사체로 진행시켜 정확한 간섭 패턴을 형성할 수 있다.
청구항 17에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 청구항 15에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 있어서, 두 개의 반사체와 각각 연결되고, 반사광을 감광유리 면 상에 균일한 강도로 조사하는 필터를 더 포함한다.
따라서, 청구항 17에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 두 개의 반사체와 필터를 각각 연결하여 주는 것에 의하여, 반사광을 감광유리 면 상에 균일한 강도로 조사할 수 있다.
청구항 18에 관한 발명인 패턴 전사 시스템은, 청구항 15에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 있어서, 감광 유리는, 그 위에 형성되는 층이 분리되도록 도와주는 이형층이 광열변환층 상에 더 형성되어 있다.
따라서, 청구항 18에 관한 발명인 패턴 전사 시스템에 의하면, 광열변환층 상에 이형층을 더 형성하여주는 것에 의하여, 이형층 상에 형성되는 다른 층을 용이하게 분리시킬 수 있다.
청구항 19에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 감광유리 상에, 광원으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴을 형성하는 제1 단계, 감광유리를 열처리하여 복수의 간섭패턴을 착색시키고, 착색된 복수의 간섭패턴만이 제거되도록 감광유리를 에칭하는 제2 단계, 복수의 간섭 패턴이 형성되어 있는 감광유리의 면 상에, 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층을 차례로 형성하는 제3 단계, 전사재료층과 투명 기판을 서로 맞대어 가압하고, 투명 기판으로부터 감광유리로 향하는 방향으로 레이저 광을 주사하여, 전사재료를 기판 상으로 전사하는 제4 단계를 포함한다.
따라서, 청구항 19에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 레이저 광을 이용하여 감광유리 상에 증착된 전사재료를 순간적으로 연화 또는 액화시켜서 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 패턴의 형성과정이 간소화되고, 제조 비용 및 제조 시간을 절감시킬 수 있다.
청구항 20에 관한 발명인 패턴 전사 방법은, 청구항 19에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 있어서, 그 위에 형성되는 층이 분리되도록 도와주는 이형층을 광열변환층 상에 형성하는 단계를 더 포함한다.
따라서, 청구항 20에 관한 발명인 패턴 전사 방법에 의하면, 광열변환층 상에 이형층을 형성하여주는 단계를 더 포함하는 것에 의하여, 이형층 상에 형성되는 다른 층을 용이하게 분리시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 패턴 전사 방법 및 전사 시스템에 의하면, 레이저 광을 이용하여 감광유리 상에 증착된 전사재료를 순간적으로 연화 또는 액화시켜서 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 패턴의 형성과정이 간소화되고, 제조 비용 및 제조 시간을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 마스크를 사용하지 않고, 대면적의 패턴 전사가 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 레이저 광을 이용하여 전사재료를 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 마이크로미터 크기 이하의 미세 전사패턴을 형성할 수 있고, 또한 균일한 선 폭을 가지는 마이크로 미터 크기 이하의 서브 마이크론(submicron)의 미세 전사패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 서브 마이크론(submicron)의 전사패턴이 대면적으로 형성될 수 있고, 또한 서브 마이크론(submicron)의 전사패턴이 빠르게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 레이저 광의 조사량 또는 열처리의 조건을 변화시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 전사패턴의 깊이, 폭, 형상을 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 간섭패턴이 형성된 감광유리를 사용하는 것에 의하여, 레이저 광에 의해 발생되어야 하는 열 팽창이 덜 필요해져, 열에 의한 전사재료에의 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기판에 감광유리에 증착된 전사재료를 전사시킨 후, 감광유리를 에칭 또는 세정 공정을 통하여 증착된 재료를 모두 제거하여주는 것에 의하여, 감광유리를 재사용할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과 외의 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2a 및 도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 감광유리에 형성된 간섭패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 구조는, 광원(100), 음향광 변조기(Acousto-Optic Modulator)(101), 광 확장기(beam expander) (102), 반사체(110), 감광유리(120), 기판(130)을 포함한다.
광원(100)은 반사체(110)와 감광유리(120)가 연결되는 지점과 일직선 상에 놓여있고, 감광유리(120)에 간섭패턴이 형성되도록, UV 레이저(100~400nm)가 사용된다. UV 레이저를 사용하여 마이크로 미터 크기 이하의 간섭 패턴을 감광유리(120) 상에 형성할 수 있다. 또한, 광원(100)에 연결되는 음향광 변조기(Acousto-Optic Modulator) (101)를 설치하여, 회전 스테이지(미도시) 및 이송 스테이지(미도시)가 이동 할 경우에 소정의 시간간격으로 레이저 광을 온 또는 오프시켜 복수의 간섭패턴의 간격을 조절하여준다. 즉, 음향광 변조기(101)에 의하여 소망하는 간섭패턴의 간격 및 형상 등을 용이하게 조절할 수 있게 된다. 한편, 본 발명의 실시예에서는, 레이저 광을 온 또는 오프시키는 수단으로 음향광 변조기(101)를 일 예로 들었으나, 이에 한정되지 않고, 음향광 변조기(101)와 같이, 레이저 광을 수 KHz ~ 수 GHz 정도로 빠르게 온 또는 오프시킬 수 있는 일렉트릭 모듈레이터(electric modulater)와, 레이저 광을 수 Hz~ 1 kHz 정도로 온 또는 오프시킬 수 있는 일렉트릭 셔터(electric shutter) 등의 광 온 오프 장치라면 무방하다. 또한, 음향광 변조기(Acousto-Optic Modulator) (101)에 레이저 광의 크기를 확대시키는 광 확장기(beam expander) (102)를 연결하여준다. 이로 인하여, 일부의 레이저 광은 반사체(110)로, 나머지의 레이저 광은 감광유리(120) 상으로 향하게 한다.
반사체(110)는 광원(100)으로부터의 레이저 광을 반사시키고, 반사된 반사광을 간섭패턴이 형성되는 감광유리(120) 상의 방향으로 향하게 해준다. 본 발명의 실시예에서는 반사체(110)로서 거울을 사용하나, 이에 한정되지 않고, 광을 반사시키는 다른 개체에도 적용될 수 있다.
감광유리(120)는, 반사체(110)의 외주변 중 레이저 광이 반사되는 방향 측의 일변과 직각으로 연결되고, 광원(100)으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴이 형성된다. 한편, 감광유리(120)는, 방사선(예를 들면, 자외선, X선, γ선에 의한 착색효과가 민감하게 나타나도록 만든 특수한 유리로서, 금, 은, 구리와 같은 감광성 금속원소를 이온상태로 유리성분에 포함시킨 것이다. 발색 메커니즘은 방사선의 조사로 에너지를 얻은 이온이 보통의 재가열 온도보다는 낮은 온도에서, 또한 짧은 시간의 가열로 쉽게 환원되어 유리가 착색되게 된다. 그리고, 복수의 간섭패턴이 형성된 감광유리(120)를 수백도로 수분간 열처리를 하여, 복수의 간섭패턴을 착색시키고, 이를 플루오르화 수소를 포함한 에칭용액으로 에칭하여 착색된 복수의 간섭패턴을 제거하여준다. 또한, 복수의 간섭패턴이 제거된 면 상에 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층(도 2c 및 2d 참조), 그 위에 층의 분리를 도와주는 이형층(도 2c 및 2d 참조) 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층(도 2c 및 2d 참조)이 차례로 형성된다. 그리고, 이송 스테이지(미도시)는 감광유리의 하부에 설치되어, 감광유리를 이동시키는 기능을 한다.
또한, 회전 스테이지(150)가 반사체(110)와 감광유리(120)가 연결되는 지점에 형성되어, 레이저 광의 입사각을 변화시켜 상기 복수의 간섭패턴의 크기를 조절한다.
기판(도 2d 참조)은 전사재료층에 대향하여 위치되고, 전사재료가 전사되도록 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압된다. 이때, 감광유리로부터 기판으로 향하는 방향으로 레이저 광을 주사하여, 전사재료를 기판 상으로 전사하여준다.
도 2a 및 도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 적용한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2d에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 방법은, 복수의 간섭패턴 형성을 위한 레이저 광 조사 단계, 감광유리를 열처리한 후, 에칭하는 단계, 전사재료를 증착하는 단계, 전사재료를 기판에 전사하는 단계를 포함한다.
우선, 도 1에서와 같이, UV 레이저 광을 주사하면 감광 유리(120)의 특성이 변화하고, HF를 포함한 에칭용액으로 에칭이 가능한 감광 유리(120)를 위치시키고, 그에 직각으로 반사체를 장착하여준다.
도 2a에 나타난 바와 같이, 감광유리(120) 상에, 광원으로부터의 레이저 광 을 직접 투사시킨 직사광 및 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴(121)을 형성한다. 즉, 반사체에서 반사된 반사광과 감광유리(120)로 향하는 직사광이 감광유리(120) 표면에서 광 간섭을 일으키게 되고, 이로 인한 복수의 간섭패턴(121)이 감광유리(120) 표면에 형성된다. 이때, 회전 스테이지(rotation stage)를 돌려 광 입사각을 변화시켜줌으로써, 간섭 패턴(121)의 크기를 변화시킬 수 있다. 또한, 감광유리 하부에 이송 스테이지를 장착하여 대면적으로 패턴 전사를 수행할 수 있다. 이때, 음향광 변조기(acousto optic modulator)를 사용하여, 회전 및 이송 스테이지가 움직일 때, 패턴 간격만큼 UV 레이저 광을 온 또는 오프할 수 있다. 여기서, 직사광 및 반사광의 입사각을 변화시켜 복수의 간섭패턴(121)의 크기를 조절할 수 있다. 한편, 본 발명에 대한 다른 실시예로서, 감광유리(120) 상에, 직사광과 반사광을 조사하기 전에 무 반사층(anti-reflection layer)(미도시)을 먼저 형성하여주는 것에 의하여, 감광유리의 반사율이 높아질 경우에, 이를 조절할 수도 있다. 즉, 감광유리(120) 상에 무반사 코팅(anti-reflection coating)을 하여주는 것에 의하여, 감광유리(120) 상에 조사되는 직사광 및 반사광이 재반사되는 것을 감소시켜 간섭패턴(121)의 형성을 용이하게 할 수도 있다.
도 2b에 나타난 바와 같이, 감광유리를 열처리하여 복수의 간섭패턴(121)을 착색시키고, 착색된 복수의 간섭패턴(121)만이 제거되도록 감광유리(120)를 에칭한다. 즉, 수백도로 수분간 열처리 하여 복수의 간섭패턴(121)이 있는 부분만 에칭이 용이하게 착색하고, 열처리를 끝낸 감광유리를 HF기반의 에칭용액에 담궈서 착색된 부분(121)만 제거한다. 여기서, 레이저 광의 조사량 또는 열처리의 조건을 변화시켜 복수의 간섭패턴(121)의 깊이와 폭, 착색 색깔을 조절할 수 있다. 또한, 플루오르화 수소(Hydrogen Fluoride)를 포함한 에칭용액을 이용하여 감광유리(120)를 에칭한다. 여기서, 플루오르화 수소(Hydrogen Fluoride)는 유리를 에칭하는 공정에 사용되는 사용되는 물질로서, 액체 상태 또는 이온화되지 않은 상태로 착색된 간섭패턴(121)을 녹여, 그 간섭패턴(121)을 제거하여준다. 또한, 에칭용액의 농도 및 에칭시간을 변화시켜 복수의 간섭패턴(121)이 제거되는 양을 조절할 수 있다. 그리고, 레이저 광의 조사조건에 의하여도 복수의 간섭패턴(121)의 제거되는 양을 조절할 수도 있다. 한편, 본 발명의 제1 실시예에서는 플루오르화 수소(Hydrogen Fluoride)를 포함한 에칭용액을 이용하여 감광유리(120)를 에칭하는 공정을 그 예로 들었으나, 이에 한정되지 않고, 이온 빔(ion beam)을 이용하여 감광유리를 에칭하는 공정에도 본 발명은 적용될 수 있다. 즉, UV 레이저 광의 짧은 파장에 의하여 이온을 생성하고, 생성된 이온의 전기적인 에너지를 통하여 복수의 간섭패턴(121)을 제거하여주는 것이다.
도 2c에 나타난 바와 같이, 복수의 간섭 패턴(121)이 형성되어 있는 감광유리(120)의 면 상에, 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층(123), 그 위에 형성되는 층의 분리를 도와주는 이형층(124) 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층(125)을 차례로 형성한다. 광열변환층(123)은, 감광유리(120)에 먼저 레이저 광을 흡수하여 열을 발생시킬 수 있다. 이형층(124)은 그 위에 형성된 전사재료층(125)의 전사재료를 쉽게 떨어지게 하기 위한 층이다. 전사재료층(125)은 이형층 (124)상에 전사 재료를 증착한다. 이때, 마스크를 사용하지 않고 진공 증착을 할 수 있고, 스핀코팅(spin coating)을 하여 솔루션 타입(solution type)의 재료를 증착할 수도 있다. 또한, 페이스트 코팅(paste coating)을 하여 페이스트 타입(paste type)의 재료를 층층히 바르고 베이킹(baking)하여 증착할 수도 있다.　한편, 본 발명의 실시예에 따른 패턴 전사방법에서 사용될 수 있는 전사재료로는 금속물질, 유기물질, 무기물질, 세라믹, 단백질 및 세포 등을 포함하는 생체재료 등이 사용될 수 있다. 상술한 내용에서는, 광열변환층(123), 이형층(124), 전사재료층(125)을 차례로 형성하는 것으로 기술하였지만, 감광유리(120)의 면 상에 형성되는 층들은 필요에 따라 다르게 구성할 수 있고, 또 다른 기능을 가지는 층을 추가할 수 있다.
도 2d에 나타난 바와 같이, 전사재료층(125)과 기판(130)을 서로 맞대어 가압하고, 감광유리(120)로부터 기판(130)으로 향하는 방향으로 레이저 광(L)을 주사하여, 전사재료를 기판(130) 상으로 전사한다. 즉, 감광유리(120)로부터 기판(130)으로 향하는 레이저 광(L)에 의하여 전사재료가 연화됨과 동시에, 전사재료층(125)과 기판(130)의 방향으로 서로 마주보는 방향으로 가압하여 전사재료가 기판(130)에 전사된다. 이때, 전사되지 않는 부분은 레이저 광에 의하여 연화가 되어도, 마주보는 피 전사될 기판(130)과 접촉되지 않게 된다. 즉, 움푹 파인 부분의 물질은 기판(130)과 접촉이 되어있지 않기 때문에 전사되지 않는다. 한편, 레이저 광의 조사방식으로, CW(continuous wave) 레이저 방식과 펄스(pulse) 레이저 방식이 사용된다. 여기서, CW(continuous wave) 레이저 방식은, 레이저 내부의 공진기(resonator)에서 밀도 반전(population inversion)을 통하여 레이저 방출을 하는 방식이고, 펄스(pulse) 레이저 방식은 위와 같은 밀도반전과 같은 에너지 분포 역전의 에너지를 모아두었다가 일시에 방출하는 방식이다. 상술한 본 발명의 실시예에 따른 패턴 전사방법은, CW(continuous wave)방식을 통하여 주사된 레이저 광을 통해 발생된 열에 의하여 연화되는 방식을 그 예로 하였으나, 열의 의한 영향을 최소화하기 위해서 펄스 레이저(pulse laser) 방식을 사용할 수도 있다. 여기서, 열에 의한 영향은 펄스 주기(pulse duration) 및 이송 속도 등에 의하여 조절될 수 있다. 한편, 레이저 광(L)의 폭은 전사될 패턴(122)의 폭보다 넓다. 즉, 패턴(122)의 폭은 서브 마이크론(sub micron)이나, 레이저 광(L)의 초점의 크기를 패턴(122)의 폭보다 크게 하여줄 수 있다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 패턴 전사 시스템은, 선형의 레이저 광(L)을 전사될 패턴 전체의 폭으로 주사하는 방식이다. 즉, 이 방식은 도 6에 도시되어 있는 방식과 달리 레이저 광이 전사되는 패턴 전체의 폭을 다 포함하게 주사되는 것이다. 또한, 이 방식은, 도 8에 도시된 바와 같이, 광원은 고정되어 있고, 감광유리(420)와 기판(430)이 등속으로 이동되면서 전사되는 방식으로 가능하며, 도시되지는 않았지만 감광유리(420)와 기판(430)이 고정되어 있고, 광원이 이동되면서 전사되는 방식으로도 가능하다.어블레이션(ablation)을 발생시켜 층 사이에서 강한 증기압을 통해 전사재료를 튕겨나가게 하는 방식인 펄스(pulse)방식이 적용될 수도 있다. 한편, 레이저 광(L)의 폭은 전사될 패턴(122)의 폭보다 넓어야 한다. 즉, 전사될 패턴의 크기보다 큰 초점이 되는 레이저 광(L)을 주사하여야 한다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 패턴 전사 시스템으로서, 레이저 광(L)의 폭이 전사될 패턴 전체의 폭보다 넓은 방식에도 적용될 수도 있다. 또한, 레이저 광이 움직이면서 전체 영역에 주사하는 방식을 통하거나, 서로 마주보는 감광유리(420)와 기판(430)이 같이 이송되면서 전사되는 방식도 가능하다. 따라서, 상술한 과정을 통하여 기판(430)의 전체 영역에 걸쳐서 패턴 전사가 되면, 감광유리(420)와 기판(430)을 분리하여 기판에 마이크로 미터 이하의 패턴 전사가 완료된다. 또한, 이 방식을 사용하여 대면적의 패턴의 형성이 가능해진다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 감광유리에 형성된 간섭패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 감광유리에 형성된 간섭패턴은, 광원으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사되어 감광유리 상에 형성된다. 여기서, 파장이 λ인 직사광 및 반사광이 감광유리상에 입사각 θ로 조사되면, 두 개의 직사광 및 반사광이 서로 간섭을 일으켜서 그 지점에 간섭패턴을 형성하여준다. 여기서, 간섭패턴은 두 개의 직사광 및 반사광의 경로차에 의하여 발생되는 간섭을 통하여 감광유리 표면 상에 형성된다. 감광유리 표면 상에 형성된 간섭패턴의 간격(P)은, 아래 수식 [1]에 의하여 도출된다.
P(period) = λ/2sinθ
이는 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 직사광 및 반사광의 입사각을 변화시켜 간섭패턴의 크기를 조절할 수 있고, 레이저 광의 조사량을 변화시켜 간섭패턴의 깊이와 폭을 조절할 수 있다. 즉, 레이저 광의 파장이 길어질수록 패턴 간격 이 넓어지고, 짧을수록 좁아진다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 패턴 전사 시스템은, 광원(200), 음향광 변조기(Acousto-Optic Modulator)(201), 광 스플리터(beam splitter) (202), 반사체(210), 필터(filter)(211), 감광유리(120)를 포함한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전사 시스템의 광원, 감광유리 및 기판은, 도 1 내지 도 3에 나타난 본 발명의 제1 실시예에 따른 전사 시스템 및 전사방법의 구성과 동일하여 이에 관한 기재는 생략하기로 한다.
반사체(210)는, 서로 마주보며 위치되어, 광원(200)으로부터 조사된 레이저 광을 감광유리(220) 표면 상으로 각각 반사시켜주는 것에 의하여, 감광유리(220) 표면 상에 패턴을 형성하여준다. 이는, 두 반사체(210)에 의하여 각각 반사된 반사광은 광 경로차가 일정하기 때문에 간섭패턴을 형성하는 데 있어서, 용이하다. 특히, 펄스 레이저 방식을 사용하여 레이저 광을 주사하면, 서로 다른 시각에서도 광의 위상에 일정한 상관관계를 가지는 시간 결맞음(temporal coherence) 현상에 의하여 간섭패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 광 스플리터(202)는 광원과 연결되어 레이저 광을 동일비율로 두 개의 반사체로 진행시킬 수 있다.
그리고, 두 개의 반사체와 각각 연결되는 필터(211)는, 반사광을 감광유리(220) 면 상에 균일한 강도로 조사하여주는 기능을 가진다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전사 시스템은, 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압하고, 감광유리로부터 기판으로 향하는 방향으로 레이저 광을 주사하여, 전사재료를 기판 상으로 전사한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 패턴 전사 방법은, 복수의 간섭패턴 형성을 위한 레이저 광 조사 단계(S100), 감광유리를 열처리한 후, 에칭하는 단계(S200), 전사재료를 증착하는 단계(S300), 전사재료를 기판에 전사하는 단계(S400)를 포함한다.
레이저 광 조사 단계(S100)는, 감광유리(320) 상에, 광원(미도시)으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 레이저 광을 반사체(미도시)에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴을 형성한다.
에칭하는 단계(S200)는 감광유리(320)를 열처리하여 복수의 간섭패턴을 착색시키고, 착색된 복수의 간섭패턴만이 제거되도록 감광유리(320)를 에칭한다.
전사재료를 증착하는 단계(S300)는, 복수의 간섭 패턴이 제거되어 있는 감광유리(320)의 면 상에, 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층(323), 그 위에 형성되는 층의 분리를 도와주는 이형층(324) 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층(325)을 차례로 형성한다.
전사재료를 기판에 전사하는 단계(S400)는, 전사재료층(325) 과 투명 기판(330)을 서로 맞대어 가압(P1, P2)한 다음, 투명 기판(330)으로부터 감광유 리(320)로 향하는 방향으로 레이저 광(L)을 주사하여, 전사재료를 투명 기판(330) 상으로 전사한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 패턴 전사 방법 및 전사 시스템은, 레이저 광을 이용하여 감광유리 상에 증착된 전사재료를 순간적으로 연화 또는 액화시켜서 기판에 전사시켜주는 것에 의하여, 기판에 전사되는 패턴의 형성과정이 간소화되고, 제조 비용 및 제조 시간을 절감시킬 수 있고, 마스크를 사용하지 않고, 대면적의 패턴 전사를 수행할 수 있으며, 마이크로미터 크기 이하의 미세 전사패턴을 형성할 수 있고, 또한 균일한 선 폭을 가지는 마이크로 미터 크기 이하의 미세 전사패턴을 형성할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2a 및 도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 감광유리에 형성된 간섭패턴을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 패턴 전사 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 패턴 전사 방법이 적용된 일 예를 설명하기 위한 도면.

Claims (20)

  1. 감광유리 상에, 광원으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 상기 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴을 형성하는 제1 단계;
    상기 감광유리를 열처리하여 상기 복수의 간섭패턴을 착색시키고, 상기 착색된 복수의 간섭패턴만이 제거되도록 상기 감광유리를 에칭하는 제2 단계;
    상기 복수의 간섭 패턴이 형성되어 있는 감광유리의 면 상에, 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층을 차례로 형성하는 제3 단계; 및
    상기 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압하고, 상기 감광유리로부터 상기 기판으로 향하는 방향으로 상기 레이저 광을 주사하여, 상기 전사재료를 상기 기판 상으로 전사하는 제4 단계;
    를 포함한 패턴 전사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계에서는, 상기 직사광 및 상기 반사광의 파장 및 입사각을 변화시켜 상기 복수의 간섭패턴의 크기를 조절하는,
    패턴 전사 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계에서는, 상기 레이저 광의 조사량 또는 열처리의 조건을 변화시켜 상기 복수의 간섭패턴의 깊이와 폭, 착색 색깔을 조절하는,
    패턴 전사 방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 단계에서는, 플루오르화 수소(Hydrogen Fluoride)를 포함한 에칭용액을 이용하여 상기 감광유리를 에칭하고,
    상기 에칭용액의 농도, 에칭시간, 상기 레이저 광의 조사조건을 변화시켜 상기 복수의 간섭패턴이 제거되는 양을 조절하는,
    패턴 전사 방법.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 단계에서는, 이온 빔(ion beam)을 이용하여 상기 감광유리를 에칭하는,
    패턴 전사 방법.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제3 단계에서는, 그 위에 형성되는 층이 분리되도록 도와주는 이형층을 상기 광열변환층 상에 형성하는 단계를 더 포함하는,
    패턴 전사 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제4 단계에서는, 상기 레이저 광의 폭은 상기 복수의 간섭패턴 의 폭보다 넓은,
    패턴 전사 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계는, 감광유리 상에, 상기 직사광과 상기 반사광을 조사하기 전에 무 반사층(anti-reflection layer)을 먼저 형성하고 있는,
    패턴 전사 방법.
  9. 광원;
    상기 광원으로부터의 레이저 광을 반사시키는 반사체;
    상기 반사체의 외주변 중 상기 레이저 광이 반사되는 방향 측의 일변과 직각으로 연결되고, 상기 광원으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 상기 레이저 광을 상기 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴이 형성되고, 상기 복수의 간섭패턴이 형성된 면 상에 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층이 차례로 형성된 감광유리; 및
    상기 전사재료층에 대향하여 위치시키는 기판;
    을 포함하고,
    상기 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압하고, 상기 감광유리로부터 상기 기판으로 향하는 방향으로 상기 레이저 광을 주사하여, 상기 전사재료를 상기 기판 상으로 전사하는,
    패턴 전사 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광원은 상기 반사체와 상기 감광유리가 연결되는 지점과 일직선 상에 놓여있는,
    패턴 전사시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 반사체와 상기 감광유리가 연결되는 지점에 형성되고, 상기 레이저 광의 입사각을 변화시켜 상기 복수의 간섭패턴의 폭을 조절하는 회전 스테이지를 더 포함하는,
    패턴 전사 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 감광유리의 하부에 상기 감광유리를 이동시키는 이송 스테이지를 더 포함하는,
    패턴 전사시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 감광 유리는, 그 위에 형성되는 층이 분리되도록 도와주는 이형층이 상기 광열변환층 상에 더 형성되어 있는,
    패턴 전사 시스템.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원에 연결되고, 상기 회전 스테이지 및 이송 스테이지가 이동 할 경우에 상기 레이저 광을 온 또는 오프시켜 상기 복수의 간섭패턴의 간격을 조절하는 음향광 변조기(Acousto-Optic Modulator)를 더 포함하는,
    패턴 전사시스템.
  15. 광원;
    상기 광원으로부터의 레이저 광을 반사시키고, 서로 마주보게 위치되는 두 개의 반사체;
    상기 광원으로부터의 레이저 광을 상기 두 개의 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴이 형성되고, 상기 복수의 간섭패턴의 면 상에 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층이 차례로 형성된 감광유리; 및
    상기 전사재료층에 대향하여 위치시키는 기판;
    을 포함하고,
    상기 전사재료층과 기판을 서로 맞대어 가압하고, 상기 감광유리로부터 상기 기판으로 향하는 방향으로 상기 레이저 광을 주사하여, 상기 전사재료를 상기 기판 상으로 전사하는,
    패턴 전사 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광원과 연결되어 상기 레이저 광을 동일비율로 상기 두 개의 반사체로 진행시키는 광 스플리터를 더 포함하는,
    패턴 전사 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 두 개의 반사체와 각각 연결되고, 상기 반사광을 감광유리 면 상에 균일한 강도로 조사하는 필터를 더 포함하는,
    패턴 전사 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 감광 유리는, 그 위에 형성되는 층이 분리되도록 도와주는 이형층이 상기 광열변환층 상에 더 형성되어 있는,
    패턴 전사 시스템.
  19. 감광유리 상에, 광원으로부터의 레이저 광을 직접 투사시킨 직사광 및 상기 레이저 광을 반사체에 반사시킨 반사광을 함께 조사하여 복수의 간섭패턴을 형성하는 제1 단계;
    상기 감광유리를 열처리하여 상기 복수의 간섭패턴을 착색시키고, 상기 착색된 복수의 간섭패턴만이 제거되도록 상기 감광유리를 에칭하는 제2 단계;
    상기 복수의 간섭 패턴이 형성되어 있는 감광유리의 면 상에, 광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열변환층 및 전사재료를 증착시킨 전사재료층을 차례로 형성하는 제3 단계; 및
    상기 전사재료층과 투명 기판을 서로 맞대어 가압하고, 상기 투명 기판으로부터 상기 감광유리로 향하는 방향으로 상기 레이저 광을 주사하여, 상기 전사재료를 상기 기판 상으로 전사하는 제4 단계;
    를 포함하는,
    패턴 전사 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제3 단계에서는, 그 위에 형성되는 층이 분리되도록 도와주는 이형층을 상기 광열변환층 상에 형성하는 단계를 더 포함하는,
    패턴 전사 방법.
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KR100985060B1 (ko) * 2008-11-07 2010-10-04 한국과학기술원 패턴 전사 방법 및 패턴 전사 시스템
KR101105670B1 (ko) * 2010-10-14 2012-01-18 한국과학기술원 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치 및 그 장치를 이용한 미세패턴 형성방법
CN111584408A (zh) * 2020-06-01 2020-08-25 广东工业大学 一种基于相位掩膜干涉的Micro-LED巨量转移装置和方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100894124B1 (ko) 2006-09-26 2009-04-20 주식회사 탑 엔지니어링 나노 임프린트 방식을 이용한 다층 패턴 형성 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100985060B1 (ko) * 2008-11-07 2010-10-04 한국과학기술원 패턴 전사 방법 및 패턴 전사 시스템
KR101105670B1 (ko) * 2010-10-14 2012-01-18 한국과학기술원 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치 및 그 장치를 이용한 미세패턴 형성방법
CN111584408A (zh) * 2020-06-01 2020-08-25 广东工业大学 一种基于相位掩膜干涉的Micro-LED巨量转移装置和方法

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