KR20190026674A - 표면 마이크로텍스쳐링을 위한 광학 마스크를 제조하기 위한 시스템 및 방법, 및 표면 마이크로텍스쳐링 설비 및 방법 - Google Patents

표면 마이크로텍스쳐링을 위한 광학 마스크를 제조하기 위한 시스템 및 방법, 및 표면 마이크로텍스쳐링 설비 및 방법 Download PDF

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에이치.이.에프.
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유니베르시떼 쟝 모네, 생떼띠엔
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Abstract

본 발명은 표면 마이크로텍스쳐링을 위한 광학 마스크(35)를 제조하기 위한 시스템(2)에 관한 것으로, 상기 시스템(2)은: 텍스쳐링될 표면(11)을 갖는 기판(10); 기판(10)의 표면(11)을 덮고 외부 환경에 노출되는 외표면(21)을 갖는 재료 층(20); 및 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 액적들(30)을 응축에 의해 특정 배열(31)로 생성하고 퇴적하여, 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 광학 마스크(35)를 형성하기 위한 생성 및 퇴적 장치를 포함한다. 본 발명은 또한 상기 유형의 시스템(2)을 포함하는 처리 설비에 관한 것이다. 본 발명은 또한 표면 마이크로텍스쳐링 방법 뿐만 아니라 마스크를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

표면 마이크로텍스쳐링을 위한 광학 마스크를 제조하기 위한 시스템 및 방법, 및 표면 마이크로텍스쳐링 설비 및 방법
본 발명은 표면 마이크로텍스쳐링(surface microtexturing)을 위한 광학 마스크를 제조하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 표면 마이크로텍스쳐링을 위한 설비 및 방법에 관한 것이다.
본 발명과 관련하여, 광학 마스크(optical mask)는 외부 환경에 노출된 표면 상에 퇴적된 액적들(droplets)로 구성된다. 제1 실시 형태에 따르면, 액적들은 표면 상에 광속(light flow)을 집중시키기 위한, 집속 광학계(focusing optics)로서 사용된다. 제2 실시 형태에 따르면, 표면 상으로 배향된 광속을 방해하도록 액적들은 엄폐(occultation)용 광학계로서 사용된다.
본 발명의 분야는 마스킹 방법 뿐만 아니라 표면 마이크로텍스쳐링 방법, 특히 포토리소그래피(photolithography) 및 레이저 에칭(laser etching)에 의한 것이다.
현재, 표면을 텍스쳐링하기 위한 다양한 방법이 존재한다. 이러한 방법들은 2개의 카테고리, 즉 한편으로는 직접적인 방법과, 다른 한편으로는 마스크를 사용하는 것과 관련된 간접적인 방법으로 분류할 수 있다. 이 경우, 얻어지는 구조는 마스크의 네거티브(negative)에 해당한다.
직접 텍스쳐링 방법은 UV 광학 빔, 전자-빔("e-빔"), 레이저 빔, 고속 원자 충격(FAB), 반응성 이온 빔 에칭(RIBE)을 구현할 수 있다. 이들 방법은 표면을 직접 제거함으로써 복잡하고 다양한 형상을 얻을 수 있지만, 대형 표면적 및 비평면 기판을 구조화하는데는 적합하지 않다. 또한, 이들 방법은 일반적으로 높은 비용을 갖는다. 아래의 출판물 [1] 및 [2]는 이러한 방법에 관한 것이다.
간접 텍스쳐링 방법은 진폭 마스크(amplitude masks), 위상 마스크(phase masks), 나노 비드(nanobeads), 간섭계 리소그래피(interferometric lithography), 디웨팅(dewetting)을 구현할 수 있다. 그러나, 이러한 방법에도 또한 고유한 단점이 있다.
진폭 마스크 및 위상 마스크는 원칙적으로 감광층에서 주기적인 패턴(회절 격자)을 얻기 위해 표면을 조명할 때 콘트라스트를 갖는다. 이들 마스크는 작은 주기에 많은 비용이 들고, 마이크론 또는 서브마이크론 정도(전자 빔 제조)이고, 얻어진 구조의 치수 및 형상 면에서 유연성이 없다. 구조의 치수는 마스크의 치수에 따라 다르다. 얻어진 구조는 매우 코히어런트(coherent)한데, 즉, 고려된 파장에 대해 규칙적인 주기를 갖는다. 그러나, 그것은 넓은 표면을 처리하기는 어렵다. 아래의 출판물 [3]은 이러한 방법에 관한 것이다.
홀로그래피(Holography)는 2개의 브랜치들(branches)로 분리된 레이저 빔을 사용하고, 그 다음에 감광성 수지로 덮인 표본의 표면에서 재결합한다. 그 다음 형성된 인터페로그램(interferogram)(주기적인 강도 줄무늬)이 얻어진 회절 격자를 정의한다. 홀로그래피는 얻어진 구조의 기간에 작용하는 것을 가능하게 하지만, 레이저 및 복잡한 광학 어셈블리의 사용을 필요로 한다. 이것은 상당한 장비가 필요하지만, 큰 표면을 처리하는 것을 가능하게 한다. 아래의 출판물[4]는 이러한 방법에 관한 것이다.
빛을 집속시키거나 마스크 역할을 하는 나노비드(콜로이달 리소그래피)의 사용은 주기적인 구조로 넓은 표면을 텍스쳐링할 수 있다. 그럼에도 불구하고 비드의 크기는 미리 설정된다. 이 방법은 랭뮤어-블로드젯(Langmuir-Blodgett) 타입 필름을 퇴적하기 위한 기계를 갖는 것을 요구한다. 이 경우, 패턴은 비드의 크기에 의해 부여된다. 아래의 출판물[5]는 이러한 방법에 관한 것이다.
디웨팅은 귀금속 층의 표면 장력에 작용하여 금속 나노 입자를 형성하게 한다. 표면은 물리적 기상 퇴적(PVD)에 의해 귀금속(예를 들면, 금, 은)의 나노메트릭 층으로 덮여 있다. 고온에서, 퇴적된 층은 그의 표면 에너지를 최소화하도록 귀금속 나노 입자를 형성한다. 결과적으로, 고온이나 진공에 민감한 텍스쳐링 표면에 대하여 디웨팅은 적합하지 않다. 또한, 형성된 입자는 수십 나노미터 만을 단지 측정한다. 아래의 출판물[6]은 이러한 방법에 관한 것이다.
나노임프린트 리소그래피(NIL)는 가단성(malleable) 수지 층 상에 압력을 가함으로써 형상을 인쇄하도록 게이지(또는 몰드)를 사용한다. 프린트된 형상은 그 다음 자외선 전구 하에서의 노광 또는 수지 층의 서냉에 의해 안정화된다. 이 단계는 중합체 사슬의 가교 결합에 의한 수지의 경화를 촉진시킨다. 나노임프린트 리소그래피는 저렴하다는 이점이 있지만, 일정 횟수의 사용 후에 게이지의 열화(deterioration)가 관찰될 수 있다. 제거 단계 또한 민감하며 구조에 결함이 표시될 수 있다. 아래의 출판물[7]은 이러한 방법에 관한 것이다.
전술한 출판물의 참고 문헌은 다음과 같다:
Figure pct00001
전술한 텍스쳐링 방법들은 여러 단점들을 갖는다. 이들 방법은 비교적 고가이고/거나 3차원 기판 및/또는 복잡한 구현에 적합하지 않다. 또한, 이들 방법은 일반적으로 매우 정확한 주기성 및 정렬(alignments)을 갖는 규칙적인 마이크로텍스쳐링 프로파일을 필요로 하는 응용을 목적으로 한다. 그러나 이러한 규칙성은 모든 응용에 필수적인 것은 아니다. 따라서, 이들 방법으로 인해 과도한 품질 및 이로 인한 초과 비용이 발생하면 새로운 응용을 구현하는데 방해가 될 수 있다. 게다가, 일부 응용은 이와는 반대로(크기 및 주기성에서) 매우 큰 공간 분포를 필요로 한다.
본 발명의 목적은 표면의 마이크로텍스쳐링 뿐만 아니라 마스크를 제조하기 위한 개선된 시스템 및 방법을 제안하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 표면 마이크로텍스쳐링을 위한 광학 마스크를 제조하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은: 텍스쳐링될 표면을 갖는 기판; 기판의 표면을 덮고 외부 환경에 노출되는 외표면을 갖는 재료 층; 및 재료 층의 외표면 상에 액적들을 응축(condensation)에 의해 특정 배열로 생성하고 퇴적하여, 재료 층의 외표면 상에 광학 마스크를 형성하기 위한 생성 및 퇴적 장치를 포함한다.
따라서, 집중 또는 엄폐용 광학계로서 액적들을 사용함으로써, 본 발명은 대부분의 기존 방법과 비교하여 매우 낮은 비용으로 마스크를 제조하는 것을 가능하게 한다. 액적들은 형성하고, 그 다음 세척하기가 용이하다. 본 발명은 서브미크론의 정밀도를 갖는 광학 시스템의 위치 결정(positioning)을 위한 장치의 구현 또는 랭뮤어-블로드젯 기계의 구현을 필요로 하지 않는다. 본 발명은 또한 나노임프린트 리소그래피 기술에 내재된 몰드의 열화 문제점을 회피할 수 있게 한다. 디웨팅과는 달리, 본 발명은 고온에 민감한 재료에 대하여 문제가 있는 어닐링을 요구하지 않는다.
또한, 본 발명은 넓은 표면 뿐만 아니라 상이한 형상의 기판: 곡선, 구형, 포물선, 원통형-원형 또는 임의의 기타 복잡한 기하학적 구조를 처리하는 것이 가능하다.
본 발명은 포토 리소그래피, 광학, 역학, 전자기학, 마찰 공학, 화학, 생물학 등의 다수의 기술 분야에 응용될 수 있다. 광학 분야에서, 이들 응용은 특히 광 트래핑, 광 확산, 흑체의 생성, 반사 방지 코팅(anti-reflection coatings)과 관련된다. 유체 역학에서, 이들 응용은 특히 유체 역학(hydrodynamics), 샤크스킨 효과(sharkskin effect), 골프공 효과(golf ball effect), 난류 경계층(turbulent boundary layer)과 관련된다. 마찰 공학에서, 일 응용은 접촉 인터페이스의 윤활과 관련된다. 화학에서, 일 응용은 촉매 작용의 상황에서 특정 표면을 증가시키는 것, 또는 SERS(표면 증감 라만 산란: surface enhanced Raman scattering) 효과 센서를 제조하는 것과 관련된다. 다른 응용은 표면의 습윤성(wettability), 소수성 등과 관련된다.
본 발명에 따른 광학 마스크를 제조하기 위한 시스템의 다른 유리한 특징에 따르면, 다음을 단독으로 또는 조합하여 취한다:
- 액적들을 재료 층의 외표면 상에 제어된 방식으로 응축시키도록, 생성 및 퇴적 장치가 제어된 온도 및 습도를 갖는 가스 분위기를 갖는, 폐쇄형 챔버(closed chamber)를 포함한다.
- 생성 및 퇴적 장치가 재료 층의 하부 표면을 냉각시키기 위한 유닛을 포함한다.
- 생성 및 퇴적 장치가 재료 층의 외표면 상에 액적들의 배열을 이미징(imaging)에 의해 모니터링하기 위한 유닛을 포함한다.
- 액적들은 물, 수용액, 오일, 액상 중합체(예를 들면, 실리콘) 또는 금속으로 구성된다.
본 발명은 또한 표면 마이크로텍스쳐링을 위한 설비(plant)에 관한 것이다.
일 특정 실시 형태에 따르면, 상기 마이크로텍스쳐링 설비는:
전술한 바와 같은 광학 마스크를 제조하기 위한 시스템; 외표면 상에 광학 마스크를 형성하는 액적들의 배열에 기초하여, 재료 층의 국부적 제거(localized removal)를 위한 국부적 제거 장치로서, 그에 따라 상기 재료 층은 기판 상에 제2 마스크를 형성하는 재료 구역 및 제거 구역을 포함하는, 국부적 제거 장치; 및 기판 상의 재료 층에 의해 형성된 제2 광학 마스크를 통해 기판의 표면을 마이크로텍스쳐링하기 위한 마이크로텍스쳐링 장치를 포함한다.
제거 위치는 광학 마스크를 형성하는 액적들의 배열에 따른다. 제거는 상기 광학 마스크를 통해 수행된다.
본 발명에 따른 마이크로텍스쳐링 설비의 다른 유리한 특징에 따르면, 다음을 단독으로 또는 조합하여 취한다:
- 재료 층이 감광성(photosensitive) 재료로 제조되고, 재료 층용의 국부적 제거 장치가, 한편으로는 액적들을 통과하여 재료 층의 외표면에 도달하는 광속을 방출하는 노광 유닛(exposure unit)과, 다른 한편으로는 광속에 노광된 후 재료 층을 현상하기(developing) 위한 유닛을 포함한다.
- 재료 층의 제거 구역이 액적들의 바로 아래에 위치하도록, 재료 층이 포지티브 감광성 재료로 제조된다.
- 재료 층의 제거 구역이 액적들의 주위 및 액적들 사이에 위치하도록, 재료 층이 네거티브 감광성 재료로 제조된다.
- 국부적 제거 장치는 예를 들면 반응성 이온 에칭 유닛, 화학적 에칭 유닛 또는 광학 에칭 유닛을 포함하는 마이크로텍스쳐링 장치이다.
- 노광 유닛은 재료 층의 외표면에 법선 방향(direction normal)에 대하여 경사진 광원을 포함하고, 광속은 액적들을 통과하여 경사 입사(oblique incidence) 하에서 재료 층의 외표면에 도달한다.
- 광원은 반구형 레일 상에 장착된다.
- 노광 유닛은 기판을 수용하고(receiving) 광속에 대하여 재료 층을 회전시키도록 회전 가능한 플래튼(platen)을 포함한다.
본 발명은 또한 표면 마이크로텍스쳐링을 위한 광학 마스크를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 하기 단계들을 포함한다: 텍스쳐링될 표면을 갖는 기판을 제공하는 단계; 기판의 표면을 덮고 외부 환경에 노출되는 외표면을 갖는 재료 층을 제공하는 단계; 및 재료 층의 외표면 상에 액적들을 특정 배열로 생성하고 퇴적하여, 재료 층의 외표면 상에 광학 마스크를 형성하는 단계.
본 발명은 또한 하기의 연속 단계들을 포함하는, 표면 마이크로텍스쳐링을 위한 방법에 관한 것이다:
a) 텍스쳐링될 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
b) 기판의 표면을 덮고 외부 환경에 노출되는 외표면을 갖는 재료 층을 제공하는 단계;
c) 재료 층의 외표면 상에 액적들을 응축에 의해 특정 배열로 생성하고 퇴적하여, 재료 층의 외표면 상에 광학 마스크를 형성하는 단계;
d) 외표면 상에 광학 마스크를 형성하는 액적들의 배열에 기초한, 재료 층의 국부적 제거 단계로서, 그에 따라 상기 재료 층은 기판 상에 제2 마스크를 형성하는 재료 구역 및 제거 구역을 포함하는, 단계; 및
e) 기판 상의 재료 층에 의해 형성된 제2 마스크를 통해 기판의 표면을 마이크로텍스쳐링하는 단계.
필요한 경우, 단계 c)는 재료 층의 국부적 제거 단계 d)를 수행하기 이전에, 광학 마스크를 형성하는 액적들의 배열을 변경하기 위해 수회 반복된다.
본 발명에 따른 방법의 다른 유리한 특징에 따르면, 다음을 단독으로 또는 조합하여 취한다:
- 공급 단계에서, 재료 층은 제어된 온도 및 습도를 갖는 가스 분위기를 갖는 폐쇄형 챔버 내에 배치되고, 생성 및 퇴적 단계에서, 액적들은 재료 층의 외표면 상에 응축된다.
- 재료 층이 감광성 재료로 제조되고, 재료 층의 국부적 제거 단계는 첫번째로, 액적들을 통과하여 재료 층의 노광 서브단계를 구현하고, 두번째로, 노광 후 재료 층의 현상 서브단계를 구현한다.
- 재료 층의 국부적 제거 구역이 액적들의 바로 아래에 위치하도록, 재료 층은 포지티브 감광성 재료로 제조된다.
- 재료 층의 국부적 제거 구역이 액적들의 주위 및 액적들 사이에 위치하도록, 재료 층은 네거티브 감광성 재료로 제조된다.
- 재료 층의 국부적 제거 단계 동안, 광속은 액적들을 통과하여 경사 입사 하에서 재료 층의 외표면에 도달한다. 일 특정 실시 형태에 따르면, 재료 층을 상이한 경사 입사 하에 노광시키도록, 재료 층이 2가지의 노광 사이에서 광속에 대하여 피벗팅(pivots)한다.
본 발명은 단지 비-제한적인 실시예로서, 첨부된 도면들을 참조하여 다음의 설명을 읽을 때 더욱 잘 이해될 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 텍스쳐링된 표면을 갖는 기판의 평면도이다;
- 도 2는 열 태양 응용(thermal solar application)과 관련하여 본 발명의 이점을 도시하는 그래프이다;
- 도 3 내지 도 9는 포지티브 감광성 수지를 사용하고, 불규칙한 공간 분포 뿐만 아니라 다양한 형상 및 크기를 갖는 액적들을 집속하는, 본 발명에 따른 표면 마이크로텍스쳐링 설비의 상이한 구성 요소들을 도시하는 단면도이다;
- 도 10은 단일 액적을 고려한, 보다 큰 스케일의 도 6과 유사한 단면도이다.
- 도 11은 공기/물 계면에서의 입사각의 함수로서의 반사율의 전개를 나타내는 그래프이다;
- 도 12는 현상 후의 도 10의 수지를 나타내는, 보다 큰 스케일의 도 7과 유사한 단면도이다;
- 도 13은 도 12의 수지의 사시도이다;
- 도 14는 본 발명에 따른 텍스쳐링된 표면을 포함하는 또 다른 예시적인 기판의 평면도이다;
- 도 15는 도 14의 텍스쳐링된 표면 상에 형성된 캐비티(cavity)의 단면도이다;
- 도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 텍스쳐링된 표면을 포함하는 또 다른 예시적인 기판에 대하여, 각각 도 14 및 도 15와 유사하다;
- 도 18은 본 발명에 따른 텍스쳐링된 표면을 갖는 또 다른 예시적인 기판의 촉각 프로필로미터(tactile profilometer)를 사용하여 얻어진 사시도이다;
- 도 19 내지 도 22는 네거티브 감광성 수지를 구현하는 본 발명의 대안에 대하여, 각각 도 6 내지 도 9와 유사한 단면도이다;
- 도 23 및 도 24는 경사 빔을 구현하는 본 발명의 대안에 대하여, 각각 도 6 및 도 7과 유사한 단면도이다;
- 도 25는 보다 큰 스케일의 도 23과 유사한 단면도이다;
- 도 26 및 도 27은 180°에서 2개의 반대 방향으로 경사진, 경사 빔을 구현하는 본 발명의 대안에 대하여, 각각 도 23 및 도 24와 유사한 단면도이다;
- 도 28은 도 27의 화살표 XXVIII에 따른, 현상 후의 수지 층의 평면도이다;
- 도 29는 예시적인 노광 유닛을 도시하는, 보다 작은 스케일의 도 23과 유사한 도면이다;
- 도 30은 주사 전자 현미경에 의해 촬영된 다른 사진들을 나타낸 것으로, 경사 빔 하에서 노광한 후, 그 다음 현상하는 다른 수지 층의 예들을 나타낸다.
도 1은 본 발명을 구현함으로써 마이크로텍스쳐링된 표면(11)을 갖는 기판(10)을 도시한다.
기판(10)은 표면(11)에서 개방된 가변 형상 및 크기를 갖는 캐비티(13)를 갖는다. 캐비티(13)는 표면(11)에 평행하게 정의된, 도 1에 도시된 캐비티(13) 중 하나에 대하여, 수십 미크론 정도, 예를 들어 25.9　μm의 폭을 갖는다.
캐비티(13)는 기판(10)의 표면(11) 상에 불규칙한 마이크로텍스쳐링 프로파일(14)을 함께 형성한다. 기판(10)에서 캐비티(13)를 배열하고, 표면(11) 상에 마이크로텍스쳐링 프로파일(14)을 형성하는 것으로 구성되는, 표면(11)의 마이크로텍스쳐링 방법을 이하에서 개략적으로 설명한다.
도 2는 불규칙한 마이크로텍스쳐링 프로파일(14)을 포함하는 기판(10)의 사용 예, 즉 열 태양 응용(thermal solar application)을 위한 스펙트럼적으로 선택적인 흡수체의 제조를 도시한다.
도 2의 그래프에서, x-축은 나노미터 단위의 파장(WL)을 나타내고, y-축은 백분율로 반사율(R)을 나타낸다. 곡선 C1은 평면 상에 배치된 태양 흡수체(solar absorber)에 해당하고, 곡선 C2는 도 1에 도시된 불규칙한 마이크로텍스쳐링 프로파일(14)을 갖는 표면(11) 상에 배치된 동일한 태양 흡수체에 해당한다. 이 예에서, 흡수체는 TiAlN(티타늄 알루미늄 질화물:titanium-aluminum nitride)로 만들어진다.
평면 흡수체와 비교하여, 텍스쳐링된 흡수체는 가시광선(380-700 nm) 및 근적외선(700-2500 nm) 파장에서 태양 스펙트럼의 더 나은 흡수를 갖는다는 것을 알 수 있다. 흡수는 상기에서 고려된 파장의 범위(380-2500 nm)에 걸쳐서 흡광도의 적분(integral)으로서 정의된다.
도 3 내지 도 9는 기판(10)의 표면(11)을 텍스쳐링하도록 구현된, 본 발명에 따른 마이크로텍스쳐링 설비(1)의 상이한 구성 요소들을 나타낸다. 상기 설비(1)는 다양한 장치들(40, 50 및 60)을 포함한다.
설비(1) 내에서, 본 발명은 특히, 이하에서 설명되는 바와 같이, 액적들(30)의 배열(31)로 구성된 광학 마스크(35)를 제조하기 위한 시스템(2)에 관한 것이다. 상기 시스템(2)은 장치(40)를 포함한다.
도 3 내지 도 8의 예에서, 기판(10)은 평행육면체(parallelepiped) 형상을 갖는다. 기판(10)은 평면이고 서로 평행한 상부 표면(11) 및 하부 표면(12)을 갖는다.
대안적으로, 기판(10)은 목표로 하는 응용(targeted application)에 적합한 임의의 형상, 예를 들어 관 형상(tubular shape)을 가질 수 있다.
예로서, 기판(10)은 실리콘, 유리, 중합체, 금속 등으로 제조될 수 있다.
기판(10)은 또한 텍스쳐링될 표면(11)을 덮는 재료 층(20)을 갖는다. 층(20)으로 표면(11)을 덮는 것은 완전하거나 부분적일 수 있다. 층(20)은 임의의 적합한 방법을 사용하여, 예를 들어 스핀 코팅에 의해 기판(10)의 표면(11) 상에 퇴적될 수 있다. 층(20)은 비교적 소수성인, 예를 들어 S1805 수지와 같은 중합체인 감광성 재료로부터 제조되는 것이 바람직하다. 층(20) 재료의 소수성 특성은 액적들(30)의 형성에 영향을 미친다.
예로서, 기판(10)은 약 1 내지 2　mm의 두께를 가지며, 층(20)은 약 100　nm 내지 500　nm의 두께를 갖는다. 도면에서, 이들 두께는 간략화의 이유로 동일한 크기 정도로 도시되어 있다.
층(20)은 상부 표면(21)과 하부 표면(22)을 갖는다. 표면(21)은 외부 환경에 노출되기 때문에 외표면(outer surface)으로 기술될 수 있고, 표면(22)은 표면(11)에 대향하여 위치되고 따라서 층(20)과 기판(10) 사이에 배열되기 때문에 내표면(inner surface)으로 기술될 수 있다.
표면(21)은 예를 들어 플라즈마 방법 또는 습식 방법을 사용함으로써 전체로든 부분으로든 이의 습윤성을 변화시키는 화학적 전처리를 받을 수 있다.
도 3 내지 도 5는 액적들(30)을 생성하고, 그에 따라 층(20)의 표면(21) 상에 이들을 퇴적하기 위하여 제공되는, 생성 및 퇴적 장치(40) 내에 위치된 기판(10)을 도시한다.
장치(40)는 폐쇄형 챔버(41) 및 챔버(41) 내에 배열된 냉각 유닛(42)을 포함한다. 표면들(11 및 21)이 상방을 향하도록, 층(20)으로 덮인 기판(10)은 유닛(42) 상에 초기에 배열된다. 챔버(41)는 제어된 온도 및 습도를 갖는 가스 분위기(46)를 갖는다.
유닛(42)은 열 전도에 의해 기판(10)의 하부 표면(12), 그에 따라 표면(21)을 냉각시키는 것을 가능하게 한다. 챔버(41)의 표면(21)과 분위기(46) 사이의 온도 차이에 따라 작용함으로써, 챔버(41) 내의 이러한 가스의 분압이 충분한 경우, 분위기(46) 중에 존재하는 가스로부터 응축을 생성할 수 있다. 일반적으로, 분위기(46) 중에 존재하는 가스는 수증기이지만, 다른 가스, 예를 들어 오일 또는 실리콘 증기가 사용될 수 있다.
유닛(42)은 지지부(support)(43) 및 리트랙터블 피트(retractable feet)(44)를 포함한다. 지지부(43)는 제어된 온도로 냉수 스트림(45)이 통과하는 금속판이다. 예를 들어, 스트림(45)은 약 5℃의 온도를 갖는다. 대안적으로, 스트림(45)은 글리콜 워터(glycol water) 또는 액체 질소와 같이 목표로 하는 응용에 적합한 다른 유체로 이루어질 수 있다. 열 교환은 지지부(43)를 연마하고/거나 표면(12)과 지지부(43) 사이에 수막(film of water)을 배열함으로써 개선될 수 있다. 도 4에서와 같이, 지지부(43)와 접촉하게 기판(10)의 표면(12)을 배열하도록, 또는 도 5에서와 같이, 지지부(43)로부터 분리되게 이 표면(12)을 이동시키도록, 피트(44)는 작동될 수 있다.
표면(12)이 지지부(43)에 대항하여(against) 위치되는 경우, 기판(10)의 온도, 그에 따라 층(20)의 온도가 감소한다. 표면(21)의 냉각은 액적들(30)의 응축을 증가시킨다. 액적들(30)의 배열(31)이 만족스러운 경우, 지지부(43)로부터 분리되게 기판(10)을 이동시키도록 피트(44)가 작동되고, 응축이 중단된다. 따라서, 유닛(42)은 표면(21) 상에 액적들(30)의 응축을 제어하는 것을 가능하게 한다. 액적들(30)의 형상, 크기 및 분포가 목표로 하는 응용에 따른 소정의 기준에 부합하는 경우, 배열(31)이 만족스러운 것으로 간주된다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 열 태양 응용의 경우, 대략 수십 마이크로미터의 크기 및 mm2 당 약 50 내지 150 액적들의 분포를 갖는 액적들(30)을 얻는 것은 두가지 기준을 충족시키도록 구성된다. 기준은 각각의 응용에 대해 사례별로 정의된다.
장치(40)는 또한 표면(21) 상에 액적들(30)의 배열(31)을 모니터링하기 위한 유닛(48)을 포함한다. 유닛(48)은 예를 들어 레이저 카메라(49), 현미경, 실체 현미경 또는 임의의 기타 이미징 시스템을 포함한다. 유닛(48)은 챔버(41) 내에서 직접 액적들(30)의 응축을 인 시투(in situ)로 모니터링하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 액적들(30)의 형상, 크기 및 분포에 관하여 배열(31)이 원하는 결과와 일치하는 경우, 액적들(30)의 응축의 중단이 더욱 쉽게 이루어진다.
액적들(30)은 불규칙하고 랜덤한 공간 배열(31)에 따라 표면(21) 상에 응축된다. 보다 구체적으로, 액적들(30)은 불규칙한 공간 분포 뿐만 아니라 가변 형상 및 크기를 갖는다.
액적들(30)의 배열(31)은 표면(21)과 분위기(46) 사이의 온도 차이의 진폭, 수증기의 분압, 그에 따른 챔버(41) 내의 상대 습도, 응축의 지속 기간, 액적들(30)을 퇴적시키기 전에 표면(21)에 가해진 전처리 등과 같은 다양한 인자들에 대하여 작용함으로써 변경될 수 있다.
퇴적 및 응축 후에, 배열(31)에 따라 분포되는 액적들(30)은 층(20)의 표면(21) 상에 광학 마스크(35)를 형성한다. 층(20) 및 액적들(30)을 갖는 기판(10)은 그 다음 챔버(41)로부터 제거될 수 있다.
도 6 및 도 7은 기판(10) 상에 마스크(25)를 형성하기 위하여 표면(21) 상에 액적들(30)의 배열(31)에 기초하여, 재료 층(20)의 국부적 제거를 위한 장치(50)를 도시한다. 보다 구체적으로, 층(20)의 국부적 제거의 단계는 도 6에 도시된 노광 서브단계 및 도 7에 도시된 현상 서브단계를 포함한다. 장치(50)는 노광 유닛(51) 및 현상 유닛(54)을 포함한다.
도 6은 광원(52), 예를 들어 자외선 방사 전구를 포함하는 노광 유닛(51)을 도시한다. 광원(52)은 액적들(30)을 통과하여 표면(21)에 도달하는 광속(53)을 방출한다. 이 단계에서, 각각의 액적들(30)은 광속(53)을 국부적으로 집중시키는 볼록 비구면 렌즈(convex aspherical lens)를 구성한다. 각각의 렌즈의 초점 거리는 액적(30)의 형상에 의존한다. 감광성 수지의 재료 층(20)은 액적들(30)에 의해 집속된 광속(53)에 의해 영향을 받으며, 이것은 노광의 수용량을 국부적으로 증가시킨다.
도 6 내지 도 9의 예에서, 층(20)은 포지티브 감광성 수지로 제조되고, 액적들(30)은 광속(53)을 집중시키는 광학 기능을 수행한다. 광속(53)에 노광된 층(20)의 구역은 현상액(developer)에 대해 가용성이 되는 반면, 거의 또는 전혀 노광되지 않은 층(20)의 구역은 불용성으로 남아있다.
노광 후, 기판(10) 및 층(20)을 질소를 이용하여 건조시킨 후, 현상 유닛(54)으로 전사시킨다(transferred). 현상 기술은 층(20)의 재료에 의존한다. 예를 들어, 층(20)이 S1805 수지로 제조되는 경우, 현상은 약 97 내지 98%의 물과 2.45%의 테트라메틸암모늄 하이드록시드(tetramethylammonium hydroxide)를 포함하는 MF319 용액 중에 상기 층을 침지시키는 것으로 구성된다.
표면(11) 상에 더 높은 밀도의 패턴을 갖는 프로파일(14)을 얻기 위해, 현상하기 전에 수 회의 응축, 노광 및 건조 사이클을 수행할 수 있다.
도 7은 유닛(54)에 의해 현상된 후의 재료 층(20)을 도시한다. 그 다음, 층(20)은 잔존 재료 구역(24) 및 재료 제거 구역(23)을 포함한다. 이에 따라 층(20)은 마스크(25)를 형성하고, 이것은 기판(10) 상에 배열된다. 구역들(23 및 24)은 도 6의 액적들(30)의 불규칙한 배열(31)로 인한 다양한 크기들을 갖는다.
도 7의 예에서, 층(20)은 포지티브 감광성 수지로 제조된다. 구역들(23)은 홀(holes)의 형태로 도 6의 액적들(30) 바로 아래에 위치하는 반면, 구역들(24)은 도 6의 액적들(30) 주위 및 액적들(30) 사이에 위치한다.
도 8은 마스크(25)를 통해 표면(11)의 마이크로텍스쳐링을 위한 장치(60)를 도시한다. 캐비티(13)의 배열, 및 그에 따라 표면(11) 상에 형성된 마이크로텍스쳐링 프로파일(14)은 마스크(25)를 형성하는 층(20)의 구역들(23 및 24)의 배열에 따른다. 마이크로텍스쳐링은 습식 방법, 건식 방법 또는 레이저 어블레이션(laser ablation)을 사용하여, 특히 기판(10)의 재료 및 목표로 하는 응용에 따라 수행될 수 있다.
도 8의 예에서, 장치(60)는 반응성 이온 에칭 유닛(61)을 갖는다. 대안적으로, 장치는 화학적 에칭 유닛, 광학 에칭 유닛(어블레이션) 또는 목표로 하는 응용에 적합한 임의의 기타 에칭 유닛을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판(10)이 알루미늄으로 제조되는 경우, 표면(11)은 인산 및 질산(Transene Aluminum Etchant Type A ⓒ)의 혼합물에 침지함으로써 에칭될 수 있다.
에칭 후에, 층(20)의 수지 잔류물은 상이한 방법, 예를 들어 아세톤 중에 침지하거나 초음파 교반에 의해 제거될 수 있다. 선택된 방법은 특히 기판(10) 및 층(20)의 재료에 따른다.
도 9는 마이크로텍스쳐링 프로파일(14)에 따라 분포된 캐비티(13)를 갖는, 최종 기판(10)을 도시한다. 액적들(30)의 배열(31)이 불규칙하기 때문에, 캐비티(13)는 불규칙한 형상 및 크기 및 불규칙한 분포를 갖는다.
본 발명의 하나의 실현 가능한 실시 형태는 하기에 정의된다. 이 예는 열 태양 응용에 대한 스펙트럼적으로 선택적인 흡수체의 제조에 관한 것이다.
도 1 및 도 2의 결과는 하기의 파라미터들로 도 3 내지 도 9의 설비(1)를 구현함으로써 얻어진다:
- 기판(10)은 304L 스테인레스 스틸로 제조되고, 평행육면체 형상을 가지며, 두께는 1　mm, 길이는 50　mm 및 폭은 50　mm이다.
- 층(20)은 S1805 감광성 수지로부터 제조되고 300　nm의 두께를 갖는다.
- 층(20)은 스핀 코팅에 의해 기판(10)의 표면(11) 상에 퇴적된다.
- 층(20)의 표면(21)은 전처리를 받지 못한다.
- 챔버(41)는 높이 300 mm, 길이 200 mm 및 폭 200 mm를 갖는다.
- 지지부(43)는 강(steel)으로 제조된다. 이의 상부 표면은 연마되지 않고 기판(10)을 수용하기 전에 수막을 수용하지 않는다.
- 냉수 스트림(45)은 5℃의 온도에서 지지부 내에서 순환한다.
- 챔버(41) 내의 분위기(46)는 초기에 25℃의 온도 및 50%의 습도를 갖는다.
- 챔버(41) 중에서 응축에 의해 층(20)의 표면(21) 상에 형성된 액적들(30)은 1.33 정도의 굴절률을 갖는 물로 구성된다. 이들 액적들(30)은 반-타원 형상이며, 크기는 10　μm 내지 50　μm이고, 분포는 1 mm2 당 160 내지 400 액적들(30) 정도이다.
- 광원(52)은 365 내지 435 nm의 파장을 방출하는 자외선 방사 전구이다. 전구의 전력은 100W이다. 층(20)의 노광 지속 시간은 10초이다.
- 현상 유닛(54)은 97 내지 98%의 물 및 2.45%의 테트라메틸암모늄 하이드록시드를 갖는 MF319 용액을 사용하며, 상기 층(20)은 광속(53)에 의한 노광 후에 여기에 침지된다. 현상은 수 초 동안 지속된다.
- 마이크로텍스쳐링 장치(60)는 반응성 이온 에칭 유닛(61)을 포함한다.
- 에칭 후, 층(20)의 수지 잔류물이 아세톤 중에 침지됨으로써 기판(10)으로부터 제거된다.
- 기판(10)의 표면(11) 상에 형성된 캐비티(13)는 수십 미크론 정도의 폭과 깊이를 갖는다.
광학 마스크(35)를 제조하기 위한 표면(11) 및 시스템(2)을 마이크로텍스쳐링하기 위한 설비(1)는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 도 3 내지 도 9와는 상이하게 구성될 수 있다.
챔버(41) 내의 가스의 응축에 의해 얻어진, 액적들(30)을 구성하는 액체에 따라, 액적들(30)은 장치(50)에서의 광속(53)의 집중 또는 엄폐용 광학계로서 이용할 수 있다.
액적들(30)은 물, 수용액, 오일, 액상 중합체(예를 들면, 실리콘) 또는 금속으로 구성될 수 있다.
액적들(30)의 조성은 이들의 광학 굴절률을 변경하여, 집속 광학계의 경우에 초점을 변화시키는 것을 가능하게 한다. 또한, 액적들(30)의 조성은 층(20) 상에 이들의 표면 장력을 변화시켜 액적들(30)의 형상, 크기 및 치수 분포의 변화를 가능하게 한다.
하기의 표는 액적들(30)의 상이한 조성 및 이에 대응하는 굴절률을 나타낸다:
Figure pct00002
도 10 내지 도 13은 단일 액적(30)을 고려하여, 도 6에 도시된 노광 서브단계 및 도 7에 도시된 현상 서브단계의 보다 상세한 설명을 제공한다.
도 10은 콜리메이트 빔(collimated beam)의 형태로 액적(30)의 표면에 도달하는 광속(53)을 도시한다. 광선은 점적의 곡면과 입사 광선이 만나는 지점을 따라 공기/점적 계면에서 상이한 입사각을 형성한다. 따라서, 광선이 점적의 단부쪽으로 점적에 부딪치는 것이 더 근접할수록, 입사각은 더 커진다. 그러나 공기/점적 계면에서의 반사율은 입사각에 의존한다.
도 11의 그래프는 공기/물 계면에서의 입사각(x-축 상)의 함수로서의 반사율(y-축 상)의 전개를 도시한다. 입사각이 60°를 초과하는 경우, 반사율이 크게 증가한다는 것을 알 수 있다. 그레이징 입사(grazing incidence)와 관련하여 높은 반사율로 인해 액적(30)의 에지들(edges) 상에서 층(20)에 의해 수용되는 광의 양은 이에 따라 작다. 액적(30)은 이의 중심에서 광을 집속하지만, 이의 에지들 상에서는 층(20)을 보호하고 마스크한다.
도 12 및 도 13은 액적(30) 아래에서, 현상 후의 감광성 재료 층(20)을 도시한다. 결과는 관형 기하학적 구조를 갖는 구조체를 얻는 것이다.
도 14 내지 도 18은 본 발명을 실시함으로써 얻어진 표면(11)의 다른 예들을 도시한다.
도 14 및 도 15에서, 캐비티(13)는 표면(11) 보다 더 깊은 홀로(hollow)(15)와 표면(11) 보다 더 높은 림(rims)(16)을 갖는, 크레이터(crater) 형상을 갖는다. 도 10 내지 도 13을 참조하여 상기에서 설명된 바와 같이, 각각의 액적들(30)은 그 중심에서 빔(53)을 집중시키고, 높은 입사각으로 인해 액적의 주변부에서 광을 엄폐한다. 층(20)에 사용된 S1805 감광성 수지는 포지티브라고 한다. UV 광에 가장 많이 노광되는 층(20)의 구역의 제거는 따라서 표면(11)의 얻어지는 구조를 설명하는 현상(MF319 염기성 현상액으로) 동안 중요하다.
도 16 및 도 17에서, 캐비티(13)는 바닥(bottom)이 표면(11)의 높이에 위치되는 홀로(15)와, 표면(11)보다 더 높은 림(16)을 갖는, 또 다른 크레이터 형상을 갖는다. 액적들(30)의 형상은 상이한 냉각 시간으로 인해 도 14 및 도 15의 예에서 구현된 것과 다르다. 이러한 상이한 점적 형태는 층(20) 상에서 빔(53)의 초점을 변화시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 가변 액적 형태(30)는 수지의 가변 노광을 일으킨다.
도 18은 크레이터의 형상을 보다 잘 볼 수 있게 하는 기판(10)의 사시도를 도시한다. 이 도 18은 촉각 프로필로미터를 사용하여 도 14에 도시된 표면(11)을 스캐닝함으로써 얻어진다.
도 19 내지 도 30은 본 발명의 상이한 다른 대안적인 실시 형태들을 나타낸다. 간략화의 목적을 위해, 전술한 제1 실시 형태와 유사한 요소는 동일한 참조 번호를 갖는다.
도 19 내지 도 22의 실시 형태에서, 층(20)은 네거티브 감광성 수지로 제조되고, 액적들(30)은 광속(53)을 집속시키는 광학 기능을 수행한다.
도 19에서, 유닛(51)에 의한 노광 동안, 빔(53)에 노광된 층(20)의 구역은 현상액에 대해 불용성이 되는 반면, 거의 또는 전혀 노광되지 않는 층(20)의 구역은 가용성을 유지한다.
도 20은 유닛(54)에 의해 현상된 후의 재료 층(20)을 도시한다. 따라서, 층(20)은 기판(10) 상에 배열된 마스크(25)를 형성한다. 제거 구역(23)은 도 19의 액적들(30) 주위 및 액적들(30) 사이에 위치하는 반면, 구역(24)은 재료 컬럼의 형태로 도 19의 액적들(30) 아래에 위치한다.
도 21은 마스크(25)를 통한 표면(11)의 마이크로텍스쳐링을 도시한다. 캐비티(13)의 배열, 표면(11) 상에 형성된 마이크로텍스쳐링 프로파일(14)은 마스크(25)를 형성하는 층(20)의 구역들(23 및 24)의 배열에 따른다. 에칭 후에, 층(20)의 수지 잔류물이 기판(10)으로부터 제거된다.
도 22는 마이크로텍스쳐링 프로파일(14)에 따라 분포된 캐비티(13)를 갖는 최종 기판(10)을 도시한다. 액적들(30)의 배열(31)이 불규칙하기 때문에, 캐비티(13)는 불규칙한 형상 및 크기와 불규칙한 분포를 갖는다.
도 23 내지 도 25의 실시 형태에서, 광속(53)은 층(20)의 표면(21)에 법선 방향에 대하여 경사진 입사각으로 액적들(30) 상에 배향된다. 이러한 조건 하에서, 마스크(25)를 형성하는 패턴 또한 경사졌다.
도 26에 도시된 바와 같이, 이 패턴은 광속(53)의 입사각의 함수로서, 액적(30)의 중심에 대해 거리 "d" 만큼 병진시킨다(translated).
도 26 내지 도 28의 실시 형태에서, 층(20)은 경사 입사각을 갖는 빔(53) 아래에서, 기판(10)의 회전과 결합된 다중 노광(multiple exposure)을 받는다.
도 26에 도시된 바와 같이, 층(20)이 경사 입사각을 갖는 빔(53)에 노광된 다음, 기판(10)이 표면(21)에 수직 축(axis normal)을 중심으로 180°로 피벗팅(pivots)하고, 그 다음 층(20)이 경사 입사각을 갖는 빔(53)에 다시 노광된다.
도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이, 법선과는 다른 입사각 하에서 노광 시, 액적(30)의 중심에 대해 내접 패턴(inscribed pattern)의 병진(translation)에 의해 원통형 이외의 패턴의 기하학적 구조를 얻는 것을 가능하게 한다.
도 29는 액적들(30) 및 층(20)을 경사 광속(53)에 노광시키도록 설계된 예시적인 노광 유닛(51)을 도시한다.
유닛(51)은 광원(52), 예를 들어 콜리메이트 UV 광이 장착되는 반구형 레일(55)을 포함한다. 광원(52)을 레일(55)을 따라 이동시키는 것은 감광성 층(20)을 노광하는데 사용되는 빔(53)의 입사각을 변경하는 것을 가능하게 한다.
유닛(51)은 기판(10)을 수용하는 회전 가능한 플래튼(platen)(56)을 또한 포함한다. 플래튼(56)은 감광성 층(20)의 각각의 노광 작업 사이에서 기판(10)과 층(20)을 회전시키는 것을 가능하게 한다.
도 30은 경사 빔 하에서 노광한 후 현상하는 수지 층(20)의 다른 예를 나타낸다.
왼쪽에서, 예 A, B 및 C는 포지티브 감광성 수지로 얻어지고, 오른쪽에서, 예 D, E 및 F는 네거티브 감광성 수지로 얻어진다.
예 A, C, D 및 E는 각각의 노광 사이에 180°의 회전을 갖는, 경사 입사 하에서 2회의 연속 노광을 겪는 층(20)을 각각 나타내며, 이는 "보우 타이(bow tie)" 패턴을 얻는 것을 가능하게 한다.
예 B 및 F는 각각의 노광 사이에 90°의 회전을 갖는, 경사 입사 하에서 4 회의 연속 노광을 겪는 층(20)을 각각 나타내며, 이는 "네잎 클로버(four-leaf clover)" 패턴을 얻는 것을 가능하게 한다.
이러한 패턴들은 예를 들어 화학적 분석(필드 농도(field concentration), 플라즈몬 효과) 및 미생물학에 응용 가능하다.
본 명세서에서 언급된 다양한 실시 형태들 및 변형 형태들의 기술적 특징들은 전체적으로 또는 이들 중 일부가 서로 조합될 수 있다. 따라서, 상기 설비(1) 및 시스템(2)은 비용, 기능성 및 성능의 면에서 적합할 수 있다.

Claims (15)

  1. 표면 마이크로텍스쳐링(surface microtexturing)을 위한 광학 마스크(35)를 제조하기 위한 시스템(2)에 있어서, 상기 시스템(2)은:
    - 텍스쳐링될 표면(11)을 갖는 기판(10);
    - 기판(10)의 표면(11)을 덮고 외부 환경에 노출되는 외표면(21)을 갖는 재료 층(20); 및
    - 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 액적들(droplets)(30)을 응축(condensation)에 의해 특정 배열(31)로 생성하고 퇴적하여, 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 광학 마스크(35)를 형성하기 위한 생성 및 퇴적 장치(40);
    를 포함하는, 시스템(2).
  2. 청구항 1에 있어서, 액적들(30)을 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 제어된 방식으로 응축시키도록, 생성 및 퇴적 장치(40)가 제어된 온도 및 습도를 갖는 가스 분위기(gaseous atmosphere)(46)를 갖는, 폐쇄형 챔버(closed chamber)(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템(2).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 생성 및 퇴적 장치(40)가 재료 층(20)의 하부 표면(22)을 냉각시키기 위한 유닛(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템(2).
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 생성 및 퇴적 장치(40)가 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 액적들(30)의 배열(31)을 이미징(imaging)에 의해 모니터링하기 위한 유닛(48)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템(2).
  5. 표면 처리 설비(surface treatment plant)(1)로서,
    - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 따른 광학 마스크(35)를 제조하기 위한 시스템(2);
    - 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 광학 마스크(35)를 형성하는 액적들(30)의 배열(31)에 기초하여, 재료 층(20)의 국부적 제거(localized removal)를 위한 국부적 제거 장치(50)로서, 그에 따라 상기 재료 층(20)은 기판(10) 상에 제2 마스크(25)를 형성하는 재료 구역(24) 및 제거 구역(23)을 포함하는, 국부적 제거 장치(50); 및
    - 기판(10) 상의 재료 층(20)에 의해 형성된 제2 마스크(25)를 통해 기판(10)의 표면(11)을 마이크로텍스쳐링하기 위한 마이크로텍스쳐링 장치(60);
    를 포함하는, 표면 처리 설비(1).
  6. 청구항 5에 있어서, 재료 층(20)이 감광성(photosensitive) 재료로 제조되고, 재료 층(20)용의 국부적 제거 장치(50)가, 한편으로는 액적들(30)을 통과하여 재료 층(20)의 외표면(21)에 도달하는 광속(light flow)(53)을 방출하는 노광 유닛(exposure unit)(51)과, 다른 한편으로는 광속(53)에 노광된 후 재료 층(20)을 현상하기(developing) 위한 유닛(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 설비(1).
  7. 청구항 6에 있어서, 재료 층(20)의 제거 구역(23)이 액적들(30)의 바로 아래에 위치하도록, 재료 층(20)이 포지티브 감광성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 설비(1).
  8. 청구항 6에 있어서, 재료 층(20)의 제거 구역(23)이 액적들(30)의 주위 및 액적들(30) 사이에 위치하도록, 재료 층(20)이 네거티브 감광성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 설비(1).
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 노광 유닛(51)은 재료 층(20)의 외표면(21)에 법선 방향(direction normal)에 대하여 경사진 광원(52)을 포함하고, 광속(53)은 액적들(30)을 통과하여 경사 입사(oblique incidence) 하에서 재료 층(20)의 외표면(21)에 도달하는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 설비(1).
  10. 청구항 9에 있어서, 광원(52)은 반구형 레일(55) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 설비(1).
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서, 노광 유닛(51)은 기판(10)을 수용하고(receiving) 광속(53)에 대하여 재료 층(20)을 회전시키도록 회전 가능한 플래튼(platen)(56)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 설비(1).
  12. 표면 마이크로텍스쳐링을 위한 광학 마스크(35)를 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은 하기 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법:
    - 텍스쳐링될 표면(11)을 갖는 기판(10)을 제공하는 단계;
    - 기판(10)의 표면(11)을 덮고 외부 환경에 노출되는 외표면(21)을 갖는 재료 층(20)을 제공하는 단계; 및
    - 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 액적들(30)을 특정 배열(31)로 생성하고 퇴적하여, 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 광학 마스크(35)를 형성하는 단계.
  13. 표면 처리 방법으로서, 상기 방법은 하기의 연속 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 방법:
    a) 텍스쳐링될 표면(11)을 포함하는 기판(10)을 제공하는 단계;
    b) 기판(10)의 표면(11)을 덮고 외부 환경에 노출되는 외표면(21)을 갖는 재료 층(20)을 제공하는 단계;
    c) 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 액적들(30)을 응축에 의해 특정 배열(31)로 생성하고 퇴적하여, 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 광학 마스크(35)를 형성하는 단계;
    d) 재료 층(20)의 외표면(21) 상에 광학 마스크(35)를 형성하는 액적들(30)의 배열(31)에 기초한, 재료 층(20)의 국부적 제거 단계로서, 그에 따라 상기 재료 층(20)은 기판(10) 상에 제2 마스크(25)를 형성하는 재료 구역(24) 및 제거 구역(23)을 포함하는, 단계; 및
    e) 기판(10) 상의 재료 층(20)에 의해 형성된 제2 마스크(25)를 통해 기판(10)의 표면(11)을 마이크로텍스쳐링하는 단계.
  14. 청구항 13에 있어서, 재료 층(20)의 국부적 제거 단계 동안, 광속(53)은 액적들(30)을 통과하여 경사 입사 하에서 재료 층(20)의 외표면(21)에 도달하는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 재료 층(20)의 국부적 제거 단계 동안, 재료 층(20)을 상이한 경사 입사 하에 노광시키도록, 재료 층(20)이 2가지의 노광 사이에서 광속(53)에 대하여 피벗팅(pivots)하는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 방법.
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