KR20100101977A - 극소수성 표면 가공 방법 및 이 방법에 의해 제조된 극소수성 표면을 가지는 고체 기재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고체 기재의 표면을 가공 처리하여 극소수성 표면을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 극소수성 표면을 가지는 고체 기재를 제공한다. 본 발명에 따른 극소수성 표면 가공 방법은, ⅰ) 금속 기재의 표면을 플라즈마 식각 처리하여 금속 기재의 표면에 마이크로 스케일의 제1 미세 요철을 형성하고, ⅱ) 금속 기재의 표면을 양극 산화 처리하여 금속 기재의 표면에 나노 스케일의 미세 홀을 가지는 산화막을 형성하고, ⅲ) 금속 기재의 표면에 고분자 용액을 위치시킨 후 고분자 용액을 응고시켜 제1 미세 요철의 형상에 대응하는 마이크로 스케일의 제2 미세 요철 및 미세 홀의 형상에 대응하는 나노 스케일의 돌출 기둥을 구비하는 복제 구조물을 형성하고, ⅳ) 복제 구조물로부터 금속 기재와 산화막을 제거하는 단계들을 포함한다.
금속, 고체, 표면 가공, 극소수성, 소수성, 플라즈마 식각, 양극 산화, 마이크로 스케일, 나노 스케일

Description

극소수성 표면 가공 방법 및 이 방법에 의해 제조된 극소수성 표면을 가지는 고체 기재 {METHOD FOR FABRICATING SUPER-HYDROPHOBICITY SURFACE AND SOLID SUBSTRATE WITH THE SUPER-HYDROPHOBICITY SURFACE BY THE SAME METHOD}
본 발명은 극소수성 표면 가공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고체 기재의 표면을 가공 처리하여 극소수성 표면을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 극소수성 표면을 가지는 고체 기재에 관한 것이다.
일반적으로 고체 기재의 표면은 고유의 표면 에너지를 가지고 있다. 이 표면 에너지는 임의의 액체가 고체 기재에 접촉할 때 고체 기재에 대한 액체의 접촉각으로 나타난다. 접촉각이 90°보다 작으면, 물방울은 그 형태를 잃고 고체 기재의 표면을 적시는 친수성(親水性, hydrophilicity)을 나타낸다. 반면, 접촉각이 90°보다 크면, 물방울은 구의 형상을 유지하면서 고체 기재의 표면을 적시지 않고 외부 힘에 따라 쉽게 흐르는 소수성(疏水性, hydrophobicity)을 나타낸다.
고체 기재의 표면이 가지는 고유의 접촉각은 표면 가공 처리를 통해 그 값이 변화할 수 있다. 즉, 접촉각이 90°보다 큰 소수성 표면은 표면 가공 처리를 통해 접촉각이 더욱 커져 극소수성을 나타낼 수 있다. 극소수성 표면은 예를 들어 공조 기계의 응축기에 적용되어 응축 효율을 높일 수 있고, 물과의 저항성이 매우 중요시되는 선박의 표면에 적용되어 같은 동력으로 보다 높은 추진력을 얻을 수 있다. 또한, 극소수성 표면은 급수 배관에 적용되어 급수 배관을 흐르는 유체의 유량과 유속을 증가시킬 수 있다.
특정 용도를 위해 고체 기재 표면의 접촉각을 변화시키는 기술로 멤스(MEMS; Micro Electro Mechanical Systems) 공정이 알려져 있다. 멤스 공정은 반도체 제조 기술을 응용한 것으로서, 멤스 공정을 이용하여 고체 기재의 표면에 마이크로 스케일 또는 나노 스케일의 미세 요철을 형성할 수 있다. 이러한 멤스 공정은 반도체 기술을 기계공학적으로 응용한 첨단의 기술이지만, 고가의 공정이고, 대면적 가공 처리가 어려우며, 가공 처리 효과가 장기간 지속되지 못하는 한계를 안고 있다.
본 발명은 제조 공정을 단순화하고, 제조 비용을 절감시키며, 대량 및 대면적의 고체 기재를 용이하게 표면 가공 처리할 수 있는 극소수성 표면 가공 방법 및 이 방법에 의해 제조된 극소수성 표면을 가지는 고체 기재를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 극소수성 표면 가공 방법은, ⅰ) 금속 기재의 표면을 플라즈마 식각 처리하여 금속 기재의 표면에 마이크로 스케일의 제1 미세 요철을 형성하고, ⅱ) 금속 기재의 표면을 양극 산화 처리하여 금속 기재의 표면에 나노 스케일의 미세 홀을 가지는 산화막을 형성하고, ⅲ) 금속 기재의 표면에 고분 자 용액을 위치시킨 후 고분자 용액을 응고시켜 제1 미세 요철의 형상에 대응하는 마이크로 스케일의 제2 미세 요철 및 미세 홀의 형상에 대응하는 나노 스케일의 돌출 기둥을 구비하는 복제 구조물을 형성하고, ⅳ) 복제 구조물로부터 금속 기재와 산화막을 제거하는 단계들을 포함한다.
플라즈마 식각은 유도 결합 플라즈마 식각 장치에서 수행될 수 있다. 플라즈마 식각은 Ar과 Cl2 및 BCl3의 혼합 가스를 소스 가스로 사용할 수 있다. 플라즈마 식각은 100W 내지 500W의 범위에 속하는 전력과 30mTorr 이하의 압력으로 3분 내지 10분 동안 진행할 수 있다.
금속 기재는 알루미늄과 티타늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
고분자 용액은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 불화 에틸렌프로필 코폴리머(fluoriated ethylene propylene copolymer; FEP), 및 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy; PFA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
돌출 기둥은 20nm 내지 200nm의 범위에 속하는 직경을 가질 수 있으며, 5 이상 50 이하의 범위에 속하는 종횡비를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고체 기재는 전술한 극소수성 표면 가공 방법에 의해 제조된 복제 구조물로 이루어지며, 복제 구조물의 표면에 마이크로 스케일과 나노 스케일이 혼합된 듀얼 스케일의 요철 구조가 형성되어 극소수성을 구현한다.
본 발명에 의한 극소수성 표면 가공 방법에 따르면, 플라즈마 식각과 양극 산화 공정을 이용하므로 제조 공정을 단순화하고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 대량 및 대면적의 고체 기재를 용이하게 표면 가공 처리할 수 있으며, 가공 처리 효과를 장기간 지속시킬 수 있다.
그리고 본 발명에 의한 고체 기재는 마이크로 스케일의 미세 요철 및 나노 스케일의 돌출 기둥을 함께 형성함에 따라, 마이크로 스케일과 나노 스케일이 혼합된 듀얼 스케일의 요철 구조에 의해 극소수성 표면을 구현할 수 있다. 또한, 고체 기재는 돌출 기둥의 엉킴 현상으로 인해 공기층을 함유하게 되므로 액체와의 접촉 면적을 최소화하여 소수성을 극대화시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극소수성 표면 가공 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 극소수성 표면 가공 방법은, 플라즈마 식각으로 금속 기재의 표면에 마이크로 스케일의 미세 요철을 형성하는 제1 단계(S1)와, 양극 산화 처리로 금속 기재의 표면에 나노 스케일의 미세 홀을 형성하는 제2 단계(S2)와, 금속 기재의 표면에 고분자 용액을 위치시킨 후 고분자 용액을 응고시켜 복제 구조물을 형성하는 제3 단계(S3)와, 복제 구조물로부터 금속 기재를 제거하는 제4 단계(S4)를 포함한다.
그러면 복제 구조물의 표면에는 금속 기재에 형성된 미세 요철(제1 미세 요철)의 형상에 대응하는 마이크로 스케일의 미세 요철(제2 미세 요철)과, 금속 기재에 형성된 미세 홀의 형상에 대응하는 나노 스케일의 돌출 기둥이 형성된다. 따라서 복제 구조물은 마이크로 스케일과 나노 스케일이 혼합된 듀얼 스케일의 요철 구조에 의해 접촉각이 150° 이상인 극소수성 표면을 구현한다.
여기서, 마이크로 스케일은 1㎛ 이상 1000㎛ 미만의 범위에 속하는 크기를 의미하고, 나노 스케일은 1nm 이상 1000nm 미만의 범위에 속하는 크기를 의미한다. 본 실시예에서 극소수성 표면을 가지는 고체 기재는 전술한 과정으로 완성된 복제 구조물로 이루어진다.
도 2는 플라즈마 식각 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2를 참고하면, 플라즈마 식각 장치로 유도 결합 플라즈마 식각 장치(Inductively Coupled Plasma Etcher)(100)를 적용할 수 있다. 유도 결합 플라즈마 식각 장치(100)는 공정 챔버(12)와, 공정 챔버(12)의 내부에 설치되는 기판 전극(14)과, 공정 챔버(12)의 외주면에 설치되는 방전 코일(16)과, 방전 코일(16)에 연결되는 제1 고주파 전원 소스(18)와, 기판 전극(14)에 연결되는 제2 고주파 전원 소스(20)를 포함한다. 식각 대상인 금속 기재(22)는 기판 전극(14) 위에 장착된다.
공정 챔버(12) 내부에 Ar과 Cl2 및 BCl3의 혼합물로 이루어진 소스 가스를 주입하고, 공정 챔버(12) 내부를 30mTorr 이하의 압력으로 유지시키면서 제1 고주 파 전원 소스(18)로부터 방전 코일(16)에 100W 내지 500W의 범위에 속하는 전력을 3분 내지 10분 동안 인가한다. 그러면 공정 챔버(12) 내부에 플라즈마가 생성되어 금속 기재(22)의 표면을 식각한다. 이 때, 선택적으로 제2 고주파 전원 소스(20)로부터 기판 전극(14)에 전력을 인가하여 금속 기재(22)에 도달하는 이온 에너지를 조절할 수 있다.
방전 코일(16)의 인가 전력과 공정 챔버(12) 내부의 압력 및 공정 시간이 전술한 조건을 벗어나면, 마이크로 스케일의 미세 요철을 형성하기 어렵다. 플라즈마 식각이 적용될 수 있는 금속 기재(22)로는 알루미늄과 티타늄이 있다. 상기에서는 유도 결합 플라즈마 식각 장치(100)를 이용한 플라즈마 식각 과정을 설명하였으나, 다른 종류의 플라즈마 식각 장치도 적용될 수 있다.
도 3은 도 1의 제1 단계 공정을 거친 금속 기재의 표면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3을 참고하면, 금속 기재(22)의 표면에는 플라즈마 식각을 통해 마이크로 스케일의 제1 미세 요철(24)이 형성된다. 제1 미세 요철(24)의 크기, 즉 철부(241)의 높이나 요부(242)의 깊이 또는 철부(241) 사이의 간격 등은 소스 가스의 종류, 공정 챔버(12)의 압력, 방전 코일(16)에 인가되는 전력의 세기 및 식각 시간 등에 따라 달라질 수 있으며, 이들 값을 적절하게 조절하여 제1 미세 요철(24)의 형상을 제어할 수 있다.
통상의 금속은 액체의 접촉각이 90°보다 작은 친수성 물질이다. 이러한 금속 기재(22)의 표면을 플라즈마 식각하여 마이크로 스케일의 제1 미세 요철(24)을 형성하면, 접촉각이 작아지고 친수성이 강해지는 현상이 나타난다.
도 4는 플라즈마 식각 전 금속 기재의 표면을 나타낸 전자 현미경 사진이고, 도 5는 도 4에 나타낸 금속 기재의 표면에 물방울을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 결과를 나타낸 사진이다. 도 4에 나타낸 금속 기재는 알루미늄이며, 대략 82°의 접촉각을 나타낸다. 이후 설명하는 사진들 모두에서 금속 기재는 알루미늄이다.
도 6은 플라즈마 식각 처리를 거친 금속 기재의 표면을 나타낸 전자 현미경 사진이고, 도 7은 도 6에 나타낸 금속 기재의 표면에 물방울을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 결과를 나타낸 사진이다.
도 6에 나타낸 금속 기재의 플라즈마 식각 조건은 다음과 같다.
① 식각 장치: 유도 결합 플라즈마 식각 장치
② 방전 코일 인가 전력: 300W
③ 공정 챔버의 압력: 15mTorr
④ 소스 가스: Ar(50sccm)과 Cl2(15sccm) 및 BCl3(40sccm)의 혼합물
⑤ 식각 시간: 10분
도 6과 도 7을 참고하면, 금속 기재의 표면에는 플라즈마 식각에 의해 마이크로 스케일의 제1 미세 요철이 형성되며, 플라즈마 식각이 완료된 금속 기재는 대략 58°의 접촉각을 나타낸다. 이 접촉각은 플라즈마 식각 전 관찰된 접촉각보다 작아진 수치로서, 플라즈마 식각에 의해 금속 기재의 친수성이 높아진 것을 확인할 수 있다.
이와 같이 플라즈마 식각을 통해 미세 요철을 형성함에 따라, 종래의 멤스(MEMS) 공정과 비교할 때 제조 공정을 단순화하고, 제조 비용을 낮출 수 있다. 또한, 대량 및 대면적의 금속 기재를 용이하게 표면 가공 처리할 수 있으며, 가공 처리 효과를 장기간 지속시킬 수 있다.
도 8은 양극 산화 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8을 참고하면, 양극 산화 장치(200)는 냉각수가 순환하는 순환식 수조(26)와, 수조(26) 내부의 전해액을 일정한 속도로 교반하는 자석 교반기(28)를 포함한다. 수조(26) 내부의 전해액에 금속 기재(22)와 상대 전극(30)을 담그고, 금속 기재(22)와 상대 전극(30)에 각각 양극 전원과 음극 전원을 인가하여 양극 산화 공정을 실시한다. 전해액은 황산, 인산 및 옥살산 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상대 전극(30)은 백금(Pt)일 수 있다.
도 9는 도 1의 제2 단계 공정을 거친 금속 기재의 표면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9를 참고하면, 양극 산화 공정이 진행되면서 금속 기재(22)의 표면에는 산화막(32)이 형성되고, 산화막(32)에 나노 스케일의 미세 홀(34)이 형성된다. 미세 홀(34)은 마이크로 스케일의 제1 미세 요철을 따라 형성된다. 미세 홀(34)의 직경과 깊이는 전해액의 농도, 인가 전압의 세기 또는 식각 시간 등을 조절하여 용이하게 제어할 수 있다.
나노 스케일의 미세 홀(34)은 플라즈마 식각으로 친수성이 강화된 금속 기재(22)의 표면에서 접촉각을 더욱 작게하여 친수성을 극대화하는 기능을 한다. 따 라서 금속 기재(22)는 마이크로 스케일과 나노 스케일이 혼합된 듀얼 스케일의 요철 구조에 의해 친수성 증대 효과를 얻을 수 있으며, 극친수성 표면을 가진다.
도 10은 양극 산화 공정을 거친 금속 기재의 표면을 나타낸 전자 현미경 사진이고, 도 11은 도 10에 나타낸 금속 기재의 표면에 물방울을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 결과를 나타낸 사진이다. 참고로, 도 11에서 금속 기재 위에 떠 있는 수직 막대는 물방울을 떨어뜨리는데 사용된 실험 도구이다.
도 10에 나타낸 금속 기재의 양극 산화 조건은 다음과 같다.
① 전해액: 0.3몰 농도의 옥살산
② 금속 기재와 상대 전극에 인가된 정전압: 40V
③ 전해액 온도: 15℃
④ 공정 시간: 10시간
도 10과 도 11을 참고하면, 금속 기재의 표면에는 양극 산화 공정에 의해 나노 스케일의 미세 홀이 형성되며, 양극 산화 공정이 완료된 금속 기재는 거의 0에 근접한 접촉각을 나타낸다. 이러한 금속 기재의 극친수성 표면은 이후 제조하는 복제 구조물의 틀이 되며, 금속 기재의 극친수성 표면으로부터 복제된 복제 구조물은 극소수성 표면을 나타낸다.
도 12는 도 1의 제3 단계 공정을 거친 금속 기재와 복제 구조물을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9와 도 12를 참고하면, 전술한 과정으로 완성된 금속 기재(22)는 고분자 용액에 담기고, 이후 고분자 용액을 응고시켜 복제 구조물(36)을 형성한다.
이 과정에서 고분자 용액이 금속 기재(22)의 표면에 형성된 제1 미세 요철(24)과 미세 홀(34)에 침투하므로, 응고된 복제 구조물(36)은 제1 미세 요철(24)의 형상에 대응하는 마이크로 스케일의 제2 미세 요철(38)과 함께 미세 홀(34)의 형상에 대응하는 나노 스케일의 돌출 기둥(40)을 형성한다. 제2 미세 요철(38)은 제1 미세 요철(24)의 철부(241)에 대응하는 요부(381)와, 제1 미세 요철(24)의 요부(242)에 대응하는 철부(382)를 포함한다.
전술한 과정으로 금속 기재(22) 표면의 음각 형상이 복제 구조물(36)의 양각 형상으로 복제된다.
고분자 용액은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 불화 에틸렌프로필 코폴리머(fluoriated ethylene propylene copolymer; FEP), 및 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy; FPA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 13은 도 1의 제4 단계 공정을 거친 복제 구조물을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 12와 도 13을 참고하면, 식각액 등을 이용하여 복제 구조물(36)로부터 산화막(32)과 금속 기재(22)를 제거한다. 그러면 복제 구조물(36)의 표면에 마이크로 스케일의 제2 미세 요철(38)과 나노 스케일의 돌출 기둥(40)이 드러난다. 완성된 복제 구조물(36)은 마이크로 스케일과 나노 스케일이 혼합된 듀얼 스케일의 요철 구조에 의해 소수성을 나타내며, 특히 돌출 기둥(40)의 엉킴 현상(sticking phenomenon)으로 인해 공기층을 함유하게 되므로 액체와의 접촉 면적을 최소화하여 극소수성을 나타낸다.
본 실시예에서 돌출 기둥(40)은 20nm 내지 200nm의 범위에 속하는 직경을 가질 수 있으며, 5 이상 50 이하의 범위에 속하는 종횡비를 가질 수 있다. 돌출 기둥(40)의 직경이 큰 경우에는 작은 종횡비로도 소수성이 잘 발휘되지만, 종횡비가 5 미만이면 소수성이 약화되므로, 돌출 기둥(40)의 종횡비는 5 이상이 바람직하다. 돌출 기둥(40)의 직경이 작은 경우에는 종횡비가 클수록 소수성이 잘 발휘되지만, 종횡비가 50을 초과하여도 소수성은 크게 개선되지 않으므로, 공정 시간 등을 고려할 때 돌출 기둥(40)의 종횡비는 50 이하가 바람직하다.
도 14는 완성된 복제 구조물의 표면을 나타낸 전자 현미경 사진이고, 도 15는 도 14에 나타낸 복제 구조물의 표면에 물방울을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 결과를 나타낸 사진이다. 도 15에서 물방울 위에 있는 수직 막대는 물방울을 떨어뜨리는데 사용된 실험 도구이다.
도 14에 나타낸 복제 구조물은 금속 기재를 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 용액에 담근 후 이 용액을 상온에서 하루 정도 경화시켜 완성된 것이다. 도 14를 참고하면, 복제 구조물의 표면에 실 모양의 돌출 기둥들이 군락을 이루어 서로 엉켜있고, 돌출 기둥들 사이로 공기층을 함유할 수 있는 미세 기공들이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 도 15를 참고하면, 복제 구조물은 대략 176°의 접촉각을 나타낸다.
본 실시예에서 극소수성 표면을 가지는 고체 기재는 전술한 과정으로 완성된 복제 구조물로 이루어진다. 극소수성 표면을 가지는 고체 기재는 공조 기계의 응축기에 적용되어 응축 효율을 높일 수 있으며, 선박의 표면에 적용되어 같은 동력으 로 보다 높은 추진력을 얻도록 할 수 있다. 또한, 극소수성 표면을 가지는 고체 기재는 급수 배관에 적용되어 급수 배관을 흐르는 유체의 유량과 유속을 증가시킬 수 있고, 접시형 안테나의 표면에 적용되어 안테나에 수분이나 눈이 쌓이지 않도록 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극소수성 표면 가공 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 플라즈마 식각 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 제1 단계 공정을 거친 금속 기재의 표면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 플라즈마 식각 전 금속 기재의 표면을 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 5는 도 4에 나타낸 금속 기재의 표면에 물방울을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 결과를 나타낸 사진이다.
도 6은 플라즈마 식각 처리를 거친 금속 기재의 표면을 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 7은 도 6에 나타낸 금속 기재의 표면에 물방울을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 결과를 나타낸 사진이다.
도 8은 양극 산화 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 1의 제2 단계 공정을 거친 금속 기재의 표면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 양극 산화 공정을 거친 금속 기재의 표면을 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 11은 도 10에 나타낸 금속 기재의 표면에 물방울을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 결과를 나타낸 사진이다.
도 12는 도 1의 제3 단계 공정을 거친 금속 기재와 복제 구조물을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은 도 1의 제4 단계 공정을 거친 복제 구조물을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는 완성된 복제 구조물의 표면을 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 15는 도 14에 나타낸 복제 구조물의 표면에 물방울을 떨어뜨려 접촉각을 실험한 결과를 나타낸 사진이다.

Claims (9)

  1. 금속 기재의 표면을 플라즈마 식각 처리하여 상기 금속 기재의 표면에 마이크로 스케일의 제1 미세 요철을 형성하고;
    상기 금속 기재의 표면을 양극 산화 처리하여 상기 금속 기재의 표면에 나노 스케일의 미세 홀을 가지는 산화막을 형성하고;
    상기 금속 기재의 표면에 고분자 용액을 위치시킨 후 상기 고분자 용액을 응고시켜 상기 제1 미세 요철의 형상에 대응하는 마이크로 스케일의 제2 미세 요철 및 상기 미세 홀의 형상에 대응하는 나노 스케일의 돌출 기둥을 구비하는 복제 구조물을 형성하고;
    상기 복제 구조물로부터 상기 금속 기재와 상기 산화막을 제거하는 단계들
    을 포함하는 극소수성 표면 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 식각은 유도 결합 플라즈마 식각 장치에서 수행되는 극소수성 표면 가공 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 식각은 Ar과 Cl2 및 BCl3의 혼합 가스를 소스 가스로 사용하 는 극소수성 표면 가공 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플라즈마 식각은 100W 내지 500W의 범위에 속하는 전력과 30mTorr 이하의 압력으로 3분 내지 10분 동안 진행하는 극소수성 표면 가공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 기재는 알루미늄과 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는 극소수성 표면 가공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 용액은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 불화 에틸렌프로필 코폴리머(fluoriated ethylene propylene copolymer; FEP), 및 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy; PFA) 중 적어도 하나를 포함하는 극소수성 표면 가공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 돌출 기둥은 20nm 내지 200nm의 범위에 속하는 직경을 가지는 극소수성 표면 가공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 돌출 기둥은 5 이상 50 이하의 범위에 속하는 종횡비를 가지는 극소수성 표면 가공 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 복제 구조물로 이루어지며, 상기 복제 구조물의 표면에 마이크로 스케일과 나노 스케일이 혼합된 듀얼 스케일의 요철 구조가 형성되어 극소수성을 구현하는 고체 기재.
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