KR20190128481A - 광간섭을 이용한 준결정 표면 격자 패턴 형성방법 및 이로 형성된 준결정 표면 격자 패턴 - Google Patents

광간섭을 이용한 준결정 표면 격자 패턴 형성방법 및 이로 형성된 준결정 표면 격자 패턴 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴 형성방법은 베이스층 상에 아조벤젠기를 포함하는 폴리머(azobenzene-functionalized polymer)층을 형성하여 샘플을 준비하는 단계, 상기 샘플에 광간섭빔을 조사할 기준각도를 정하고, 광간섭 빔을 조사하여 기준 미세패턴의 기준 표면요철(surface relief gratings)을 형성하는 단계, 상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제1 회전각도로 회전시키고, 상기 기준 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제1 미세패턴의 제1 표면요철을 형성하는 단계, 상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제2 회전각도로 회전시키고, 상기 제1 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제2 미세패턴의 제2 표면요철을 형성하는 단계, 상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제3 회전각도로 회전시키고, 상기 제2 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제3 미세패턴의 제3 표면요철을 형성하는 단계 및 상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제4 회전각도로 회전시키고, 상기 제3 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제4 미세패턴의 제4 표면요철을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

광간섭을 이용한 준결정 표면 격자 패턴 형성방법 및 이로 형성된 준결정 표면 격자 패턴{A method of forming a quasicrystal surface lattice pattern using optical interference and a quasicrystal surface lattice pattern}
본 발명은 광간섭을 이용한 준결정 표면 격자 패턴 형성방법 및 이로 형성된 준결정 표면 격자 패턴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 주기성과 일정 거칠기 이상의 단차 편차치를 조절할 수 있는 준결정 표면 격자 패턴 형성방법 및 이로 형성된 준결정 표면 격자 패턴에 관한 것이다.
광간섭 리소그래피 기술은 광감응 고분자인 아조-폴리머(Azopolymer)의 광 유동화 특성을 이용하여 표면 격자를 제작할 수 있다.
상기한 표면 격자를 제작 기술을 이용하여 마이크로/나노(Micro/nano) 표면 패턴 형성 기술 분야, 광저장(Optical data storage) 기술 분야, 3D 디스플레이 및 홀로그래픽 광구조체 제작 기술 분야에 이용되고 있다.
기존 기술의 경우 일정한 주기성과 높이를 가지는 격자 패턴 구조체 형성에 한정되어 있었다. 다시 말해, 기존 기술의 경우 단순 반복되는 주기성과 높이를 가지는 패턴 구조체를 형성할 수 밖에 없었기 때문에 반복적으로 형성된 동일패턴 높이나, 주기성을 갖는 패턴을 벗어난 패턴 구조체를 형성하는데 한계가 있었다.
따라서, 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치의 단차 및 주기성을 조절할 수 있는 준결정 표면 격자 패턴을 형성하기 위한 준결정 표면 격자 패턴 형성방법의 개선이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치의 주기성과 목표 편차치의 단차를 조절할 수 있는 준결정 표면 격자 패턴 형성방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치의 단차 및 주기성을 갖는 준결정 표면 격자 패턴을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴 형성방법은 베이스층 상에 아조벤젠기를 포함하는 폴리머(azobenzene-functionalized polymer)층을 형성하여 샘플을 준비하는 단계, 상기 샘플에 광간섭빔을 조사할 기준각도를 정하고, 광간섭 빔을 조사하여 기준 미세패턴의 기준 표면요철(surface relief gratings)을 형성하는 단계, 상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제1 회전각도로 회전시키고, 상기 기준 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제1 미세패턴의 제1 표면요철을 형성하는 단계, 상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제2 회전각도로 회전시키고, 상기 제1 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제2 미세패턴의 제2 표면요철을 형성하는 단계, 상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제3 회전각도로 회전시키고, 상기 제2 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제3 미세패턴의 제3 표면요철을 형성하는 단계 및 상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제4 회전각도로 회전시키고, 상기 제3 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제4 미세패턴의 제4 표면요철을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서 상기 제1 회전각도 내지 제4 회전각도는 순서를 선택적으로 제어하여 상기 샘플을 회전시키며, 상기 제1 회전각도 내지 제4 회전각도에서 각각 조사되는 상기 광간섭빔 중 적어도 둘 이상은 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 폴리머층은 10 nm 내지 1000 nm 두께 범위로 형성할 수 있다.
상기 제1 회전각도는 상기 기준각도를 기준으로 18° 내지 54°로 회전한 각도이고, 상기 제2 회전각도는 상기 기준각도를 기준으로 90° 내지 126°로 회전한 각도이고, 상기 제3 회전각도는 상기 기준각도를 기준으로 54° 내지 90°로 회전한 각도이고, 상기 제4 회전각도는 상기 기준각도를 기준으로 126° 내지 162°로 회전한 각도일 수 있다.
상기 제1 내지 제4 회전각도로 각각 광간섭빔을 제공하는 단계에 있어서, 상기 샘플에 상기 광간섭빔을 1분 내지 300분의 시간동안 제공할 수 있다.
상기 제4 표면요철은 1 nm 내지 300nm 범위에서 단차가 형성될 수 있다.
상기 제4 표면요철의 주요 주기는 450nm, 714nm 및 1250nm일 수 있다.
상기 제4 표면요철은 10점 평균 거칠기(Rz)가 400nm 내외인고, 제곱평균 제곱근 거칠기(root mean square roughness, Rq)가 100nm미만이고, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 50nm 내외일 수 있다.
상기 샘플에 상기 광간섭빔을 제공하기 위한 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템을 포함하고, 상기 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템은, 입력빔을 발진시키는 출력부, 상기 입력빔을 제1 레이저빔과 제2 레이저빔으로 분리시키는 스플리터, 상기 제1 레이저빔을 제공받아 반사시키며 제1 광간섭빔을 형성하는 제1 미러, 및 상기 제2 레이저빔을 제공받아 반사시키며 제2 광간섭빔을 형성하는 제2 미러를 포함한다.
여기서 상기 샘플은 상기 스플리터와 상기 샘플의 평면이 이루는 가상의 법선의 경로 상에 목표 간격으로 이격되어 배치되며, 상기 제1 광간섭빔과 제2 광간섭빔 각각은, 상기 스플리터와 상기 샘플의 평면이 이루는 상기 가상의 법선을 기준으로 동일한 목표 입사각으로 형성될 수 있다.
상기 출력부에 제공되는 상기 입력빔은 480 내지 580nm범위의 레이저빔일 수 있다.
상기 스플리터와 상기 제1 미러 사이, 상기 스플리터와 상기 제2 미러 사이에는 각각 편광판과 반파장판(halfwave-plate)이 더 배치될 수 있다.
상기 출력부와 스플리터 사이에는 상기 입력빔의 입력세기를 조절하는 세기조절부가 배치될 수 있다.
상기 세기조절부는 공간 필터(spatial filter) 렌즈, 편광판을 포함할 수 있다.
상기 입력빔과 상기 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔은 상이한 세기의 레이저빔일 수 있다.
상기 목표 간격은 상기 제1 광간섭빔, 제2 광간섭빔 및 상기 폴리머층의 표면이 합쳐지는 영역에 배치될 수 있다.
상기 목표 입사각은 0도 초과 내지 90도 미만의 각도 범위로 형성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴은 베이스층 및 상기 베이스층 상에 표면요철이 형성된 미세패턴; 을 포함한다. 여기서 상기 표면요철은 목표 편차치의 단차 및 목표 편차치의 주기성을 가질 수 있다.
상기 표면요철은 1 nm 내지 300nm 범위에서 단차가 형성될 수 있다.
상기 표면요철의 주요 주기는 450nm, 714nm 및 1250nm일 수 있다.
상기 표면요철은 10점 평균 거칠기(Rz)가 400nm 내외인고, 제곱평균 제곱근 거칠기(root mean square roughness, Rq)가 100nm미만이고, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 50nm 내외일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광저장(Optical data storage) 장치는 준결정 표면 격자 패턴 형성방법으로 형성된다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3D 디스플레이는 준결정 표면 격자 패턴 형성방법으로 형성된다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 홀로그래픽 광구조체는 준결정 표면 격자 패턴 형성방법으로 형성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 준결정 표면 격자 패턴 형성방법은 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치 주기성과 목표 편차치의 단차를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 준결정 표면 격자 패턴은 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치의 단차 및 주기성을 갖는 패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법의 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법을 도시한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법으로 형성되는 제1 미세패턴 내지 제4 미세패턴을 촬상한 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법으로 형성된 준결정 표면 격자 패턴의 AFM 사진이다.
도 6및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 목표 축(Axis)에 따른 미세패턴의 프로파일을 측정한 그래프이다.
도 8및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 주기성을 측정한 그래프이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 표면 조도를 측정한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 표면을 촬상한 사진이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법의 장치를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법을 도시한 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법은 베이스층(110) 상에 아조벤젠기를 포함하는 폴리머(azobenzene-functionalized polymer)층(120)을 형성하여 샘플(100)을 준비하는 단계(S100), 상기 샘플(100)에 광간섭빔(IL)을 조사할 기준각도(Y)를 정하고, 광간섭빔(IL)을 조사하여 기준 미세패턴(500)의 기준 표면요철(surface relief gratings, 550)을 형성하는 단계(S200), 상기 기준각도(Y)를 기준으로 상기 샘플(100)을 제1 회전각도(Φ1)로 회전시키고, 상기 기준 미세패턴(500) 상에 광간섭빔(IL)을 조사하여 제1 미세패턴(1000)의 제1 표면요철(1100)을 형성하는 단계(S300), 상기 기준각도(Y)를 기준으로 상기 샘플(100)을 제2 회전각도(Φ2)로 회전시키고, 상기 제1 미세패턴(100) 상에 광간섭빔(IL)을 조사하여 제2 미세패턴(2000)의 제2 표면요철(2200)을 형성하는 단계(S400), 상기 기준각도(Y)를 기준으로 상기 샘플(100)을 제3 회전각도(Φ3)로 회전시키고, 상기 제2 미세패턴(2000) 상에 광간섭빔(IL)을 조사하여 제3 미세패턴(3000)의 제3 표면요철(3300)을 형성하는 단계(S500) 및 상기 기준각도(Y)를 기준으로 상기 샘플(100)을 제4 회전각도(Φ4)로 회전시키고, 상기 제3 미세패턴(3000) 상에 광간섭빔(IL)을 조사하여 제4 미세패턴(4000)의 제4 표면요철(4400)을 형성하는 단계(S600)를 포함한다.
여기서 상기 제1 회전각도 내지 제4 회전각도(Φ1, Φ2, Φ3, Φ4)는 순서를 선택적으로 제어하여 상기 샘플(100)을 회전시키며, 상기 제1 회전각도 내지 제4 회전각도(Φ1, Φ2, Φ3, Φ4)에서 각각 조사되는 상기 광간섭빔(IL) 중 적어도 둘 이상은 중첩되도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치 주기성과 목표 편차치의 단차를 조절할 수 있다.
상기한 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 준결정 표면 격자 패턴(10)을 형성하기 위한 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템(200)를 도 2에서 도시하였다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 상기 샘플(100)에 상기 광간섭빔 (IL)을 제공하기 위한 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템(200)을 포함한다.
상기 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템(200)은 입력빔(L0)을 발진시키는 출력부(205), 상기 입력빔(L0)을 제1 레이저빔(L1)과 제2 레이저빔(L2)으로 분리시키는 스플리터(250), 상기 제1 레이저빔(L1)을 제공받아 반사시키며 제1 광간섭빔(IL1)을 형성하는 제1 밀러(210), 및 상기 제2 레이저빔(L2)을 제공받아 반사시키며 제2 광간섭빔(IL2)을 형성하는 제2 미러(220)를 포함한다.
여기서 상기 샘플(100)은 상기 스플리터(250)와 상기 샘플(100)의 평면이 이루는 가상의 법선의 경로 상에 목표 간격(D)으로 이격되어 배치되며, 상기 제1 광간섭빔(IL1)과 제2 광간섭빔(IL2) 각각은, 상기 스플리터(250)와 상기 샘플(100)의 평면이 이루는 상기 가상의 법선에 대해서 동일한 목표 입사각(θ)으로 형성될 수 있다. 여기서 상기 제1 광간섭빔(IL1)과 제2 광간섭빔(IL2)은 이하에서 광간섭빔(IL)으로 통칭하기로 한다.
상기 출력부(205)에 제공되는 입력빔(L0)은 480 내지 580nm범위의 레이저빔일 수 있다.
그리고 상기 스플리터(250)와 상기 제1 미러(210) 사이, 상기 스플리터(250)와 상기 제2 미러(220) 사이에는 각각 편광판(280)과 반파장판(halfwave-plate, 290)이 더 배치될 수 있다. 상기 반파장판(halfwave-plate, 290)은 1/2 파장의 광로차(光路差)를 형성시킬 수 있다.
그리고 출력부(205)와 스플리터(250) 사이에는 상기 입력빔(L0)의 입력세기를 조절하는 세기조절부(230)가 배치될 수 있다. 여기서 상기 세기조절부(230)는 공간 필터(spatial filter, 235)를 상기, 렌즈, 편광판 등을 포함할 수 있다. 여기서 공간필터(spatial filter, 235)는 선명한 초점을 형성하기 위해 사용할 수 있다.
따라서 입력빔(L0)과 제1 레이저빔(L1)과 제2 레이저빔(L2)은 상이한 세기의 레이저빔일 수 있다.
또한 상기한 제1 미러(210) 및 제2 미러(220)를 조절하여 형성되는 상기 목표 입사각(θ)은 0도 초과 내지 90도 미만의 각도 범위로 형성시킬 수 있다. 0도 이하의 경우와 90도 이상의 경우에는 장치 설치가 물리적으로 불가능 하기 때문에 곤란할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10) 형성방법은 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템(200)을 사용하여 목표 입사각(θ) 및 상기 제1 광간섭빔(IL1)과 제2 광간섭빔(IL2)의 세기를 조절함으로써 목표 편차치의 단차 및 목표 편차치의 주기성이 조절된 준결정 표면 격자 패턴(10)을 형성할 수 있다.
이하에서 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법을 설명하기 위해 도 1내지 도 3을 서로 매칭시켜 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 베이스층(110) 상에 아조벤젠기를 포함하는 폴리머(azobenzene-functionalized polymer)층(120)을 형성하여 샘플(100)을 준비하는 단계(S100)를 포함한다.
상기 베이스층(110)은 유리기판, 반도체 기판 및 금속 기판 등을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 베이스층(110)은 추후에 실시되는 광간섭빔에 영향을 받지 않는 기판이면 사용 가능하다.
베이스층(110) 상에 배치된 폴리머층(120)은 스핀코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅 등으로 형성할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 폴리머층(120)을 균일한 두께로 형성할 수 있는 방법이면 어떠한 방법으로도 가능하다.
상기 폴리머층(120)은 추후에 실시되는 광간섭빔 공정으로 형성되는 미세요철의 단차 편차치를 고려하여 10nm 내지 1000nm두께 범위로 형성하는 것이 바람직하다.
폴리머층(120)에 사용되는 아조벤젠 고분자는 특정 파장의 빛을 효과적으로 흡수하며, 이 빛으로부터 유도되는 광이성화(photo-isomerization) 현상은 시스-트렌스(Cis-Trans) 형태 간의 반복적인 구조변화를 일으킬 수 있다.
그리고 이로부터 야기되는 부피의 반복적인 팽창과 수축은 아조벤젠 고분자의 실직적인 물리적 이동을 가능하게 하는 두 가지 기저원인, 즉 점성 유동성(viscous fluidity)과 기저력(driving force)을 발생시킬 수 있다.
상기한 점성 유동성과 기저력의 존재 하에 일어나는 아조벤젠 고분자의 광물리적 물질이동(photophysical mass transport)은 아조벤젠 고분자의 표면에 구조를 조직화할 수 있다. 즉, 아조벤젠기 폴리머의 광물리적 물질이동(photophysical mass transport) 특성에 따라 고분자의 표면에 구조를 조직화할 수 있다.
점성 유동성과 기저력의 존재 하에 일어나는 아조벤젠 고분자의 광물리적 물질이동(photophysical mass transport)은 대표적인 예를 들면, 버드나무 구조(willow grating)를 형성할 수 있으며, 버드나무 구조(willow grating)는 빛의 간섭 무늬로부터 발생하는 빛 세기 구배(light intensity gradient)를 통해 형성되는 1차원 선형 격자(surface relief grating)와 시스-트랜스(Cis-Trans) 반복적 구조 변환 과정에서 편광의 방향으로 작용하는 내부 압력에서 기인한 구조로 형성될 수 있다.
상기와 같이, 아조벤젠 고분자는 빛에 의해 유도되는 구조화를 통해 공정의 간편성과 나노구조의 주기, 모양, 배열 및 크기의 광범위한 조절이 가능하다는 장점이 존재하고, 이런 구조화 공정의 결과물은 빛의 세기, 광 조사 시간, 빛의 편광, 기반 고분자의 분자량, 레이저 쌍의 각도와 종류 등의 광 유동화 현상에 영향을 주는 몇 가지 중요한 변수에 의해서 결정될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 상기 샘플(100)에 광간섭빔(IL)을 조사할 기준각도(Y)를 정하고, 광간섭빔(IL)을 조사하여 기준 미세패턴(500)의 기준 표면요철(surface relief gratings, 550)을 형성하는 단계(S200)를 포함한다.
상기 기준 미세패턴(500)의 기준 표면요철(surface relief gratings, 550)을 형성하는 단계를 실시하기 전에, 상기 스플리터(250)와 상기 샘플(100)의 평면이 이루는 가상의 법선의 경로 상에 목표 간격(D)으로 이격되도록 상기 샘플(100)을 배치시킨다.
여기서 상기 목표 간격(D)은 상기 제1 광간섭빔(IL1), 제2 광간섭빔(IL2) 및 상기 폴리머층(120)의 표면이 합쳐지는 영역일 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 상기 기준각도(Y)는 샘플(100)의 상부방향을 기준각도로 정할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 기판의 좌측 또는 우측의 방향 또는 하부방향을 기준 각도로 정할 수 있다.
이와 같이, 상기 기준각도(Y)로 상기 광간섭빔(IL)을 제공하는 경우 일정한 주기성 및 일정한 단차로 형성된 기준 표면요철이 형성될 수 있다. 상기 기준 표면요철(550)은 반복적으로 형성되어 샘플(100)의 표면은 기준 미세패턴(500)이 형성될 수 있다.
상기와 같이 기준 미세패턴(500) 및 이하에서 설명할 제1회전각도 내지 제4 회전각도 (ΦΦΦΦ로 형성되는 제1 미세패턴 내지 제4 미세패턴(1000, 2000, 3000, 4000) 각각은 도 4에서 도시하였다.
여기서 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법으로 형성되는 제1 미세패턴 내지 제4 미세패턴을 촬상한 사진이다.
도 4를 참조하면, a)에서는 샘플(100)의 표면에 형성된 폴리머층(120)의 촬상한 사진이고, 도 4에서 b)는 기준 표면요철(550)이 반복적으로 형성된 기준 미세패턴(500)을 촬상한 사진이다.
촬상된 사진 b)에서 도시된 바와 같이, 기준 미세패턴(500)은 일정한 주기성을 가진 기준 표면요철(550)이 형성된 것을 볼 수 있다. 촬상된 사진 b)에서는 확인할 수 없지만 준결정 표면 격자 패턴(10)의 단차가 목표 편차치에서 형성됨은 추후에 촬상된 도면에서 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 상기 기준각도(Y)를 기준으로 상기 샘플(100)을 제1 회전각도 (Φ로 회전시키고, 상기 기준 미세패턴(500) 상에 광간섭빔(IL)을 조사하여 제1 미세패턴(1000)의 제1 표면요철(1100)을 형성하는 단계(S300)를 포함한다.
상기와 같이, 기준각도(Y)에서 샘플(100)의 폴리머층(120)을 기준 미세패턴(500)의 표면요철(550)을 형성한 후, 샘플(100)을 제1 회전각도(Φ로 회전시켜 제1 미세패턴(1000)의 제1 표면요철(1100)을 형성할 수 있다.
여기서 상기 제1 회전각도(Φ1)는 상기 샘플(100)의 기준각도(Y)에 대해서 18° 내지 54° 범위로 회전시킨 각도일 수 있다. 다시 말해, 기준각도(Y)에 대해서 제1 회전각도(Φ1)로 샘플(100)을 회전시킨 후 상기 기준 미세패턴(500)이 형성된 샘플(100)에 광간섭빔(IL)을 제공할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 도 4에서는 실시예로써 제1 회전각도(Φ1)가 36°로 회전시킨 것을 촬상하여 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 상기 제1 회전각도(Φ1)는 상기 샘플(100)의 기준각도(Y)에 대해서 18° 내지 54° 범위로 회전시킬 수 있다.
여기서 제1 회전각도(Φ1)를 기준으로 이후에 실시되는 제2 내지 4 회전각도를 정할 수 있다. 즉 예를 들면, 제1 회전각도(Φ1)를 36°로 회전시키는 경우, 제2 회전각도(Φ2)는 36°에 배수인 72°, 108°, 144° 으로 결정될 수 있다.
한편, 도 4의 c)에 도시된 바와 같이, 제1 표면요철(1100)을 구비한 제1 미세패턴(1000)은 상기 제1 회전각도(Φ1)로 인해 소정의 주기성이 형성됨을 볼 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 상기 기준각도(Y)를 기준으로 상기 샘플(100)을 제2 회전각도 (Φ2)로 회전시키고, 상기 제1 미세패턴(1000) 상에 광간섭빔(IL)을 조사하여 제2 미세패턴(2000)의 제2 표면요철(2200)을 형성하는 단계(S400)를 포함한다.
상기와 같이, 기준각도(Y)에서 샘플(100)의 폴리머층(120)을 제1 미세패턴(1000)의 제1 표면요철(1100)을 형성한 후, 샘플(100)을 제2 회전각도(Φ2)로 회전시켜 제2 미세패턴(2000)의 제2 표면요철(2200)을 형성할 수 있다.
여기서 상기 제2 회전각도(Φ2)는 상기 샘플(100)의 기준각도(Y)에 대해서 90° 내지 126° 범위로 회전시킨 각도일 수 있다. 다시 말해, 기준각도(Y)에 대해서 제2 회전각도(Φ2)로 샘플(100)을 회전시킨 후 상기 제1 미세패턴(1000)이 형성된 샘플(100)에 광간섭빔(IL)을 제공할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 도 4에서는 실시예로써 제2 회전각도(Φ2)가 108°로 회전시킨 것을 촬상하여 도시한다. 여기서 도 4의 d)에 도시된 바와 같이, 제2 표면요철(2200)을 구비한 제2 미세패턴(2000)은 상기 제2 회전각도(Φ2)로 인해 소정의 주기성이 형성됨을 볼 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 상기 기준각도(Y)를 기준으로 상기 샘플(100)을 제3 회전각도(Φ3)로 회전시키고, 상기 제2 미세패턴(2000) 상에 광간섭빔(IL)을 조사하여 제3 미세패턴(3000)의 제3 표면요철(3300)을 형성하는 단계(S500)를 포함한다.
상기와 같이, 기준각도(Y)에서 샘플(100)의 폴리머층(120)을 제2 미세패턴(2000)의 제2 표면요철(2200)을 형성한 후, 샘플(100)을 제3 회전각도(Φ3)로 회전시켜 제3 미세패턴(3000)의 제3 표면요철(3300)을 형성할 수 있다.
여기서 상기 제3 회전각도(Φ3)는 상기 샘플(100)의 기준각도(Y)에 대해서 54° 내지 90° 범위로 회전시킨 각도일 수 있다. 다시 말해, 기준각도(Y)에 대해서 제3 회전각도(Φ3)로 샘플(100)을 회전시킨 후 상기 제2 미세패턴(2000)이 형성된 샘플(100)에 광간섭빔(IL)을 제공할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 도 4에서는 실시예로써 제3 회전각도(Φ2)가 72°로 회전시킨 것을 촬상하여 도시한다.
여기서 도 4의 e)에 도시된 바와 같이, 제3 표면요철(3300)을 구비한 제3 미세패턴(3000)은 상기 제3 회전각도(Φ3)로 인해 소정의 주기성이 형성됨을 볼 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)의 형성방법은 상기 기준각도(Y)를 기준으로 상기 샘플(100)을 제4 회전각도(Φ4)로 회전시키고, 상기 제3 미세패턴(3000) 상에 광간섭빔(IL)을 조사하여 제4 미세패턴(4000)의 제4 표면요철(4400)을 형성하는 단계(S600)를 포함한다.
상기와 같이, 기준각도(Y)에서 샘플(100)의 폴리머층(120)을 제3 미세패턴(3000)의 제3 표면요철(3300)을 형성한 후, 샘플(100)을 제4 회전각도(Φ4)로 회전시켜 제4 미세패턴(4000)의 제4 표면요철(4400)을 형성할 수 있다.
여기서 상기 제4 회전각도(Φ4)는 상기 샘플(100)의 기준각도(Y)에 대해서 126° 내지 162° 범위로 회전시킨 각도일 수 있다. 다시 말해, 기준각도(Y)에 대해서 제4 회전각도(Φ4)로 샘플(100)을 회전시킨 후 상기 제3 미세패턴(4000)이 형성된 샘플(100)에 광간섭빔을 제공할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 도 4에서는 실시예로써 제4 회전각도(Φ2)가 144°로 회전시킨 것을 촬상하여 도시한다. 여기서 도 4의 f)에 도시된 바와 같이, 제4 표면요철(4400)을 구비한 제4 미세패턴(4000)은 상기 제4 회전각도(Φ4)로 인해 소정의 주기성이 형성됨을 볼 수 있다.
여기서 제4 표면요철(4400)을 구비한 제4 미세패턴(4000)은 최종 목표임으로 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)일 수 있다.
한편, 상기 제1 내지 제4 회전각도(Φ, Φ2, Φ3, Φ4)로 각각 광간섭빔을 제공하는 단계에서 샘플(100)에 상기 광간섭빔(IL)을 1분 내지 300분 범위의 시간동안 제공할 수 있다. 1분 미만인 경우는 짧은 반응시간으로 인해 표면요철이 형성이 곤란하고, 300분 초과인 경우는 과다한 광 노출로 인해 폴리머층의 염료 물질의 파괴가 일어나기 때문에 곤란할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10) 형성방법은 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치 주기성과 목표 편차치의 단차를 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 형성방법으로 형성된 준결정 표면 격자 패턴의 AFM 사진이고, 도 6및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 목표 축(Axis)에 따른 미세패턴의 프로파일을 측정한 그래프이다.
여기서 도 5 내지 도 7은 중복설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 4를 인용하여 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)은 베이스층(110) 및 상기 베이스층(110) 상에 표면요철(4400)이 형성된 미세패턴(4000)을 포함한다. 여기서 상기 표면요철(4400)은 목표 편차치의 단차 및 목표 편차치의 주기성을 가질 수 있다.
여기서 제4 표면요철(4400)은 단순히 반복 구조로 형성되지 않고 목표 편차치의 주기성을 가지면서 목표의 단차 편차치 내로 형성된 것을 확인할 수 있다. 여기서 표면요철과 제4 표면요철(4400)은 최종 형성되는 패턴임으로 동일한 의미로 사용하기로 한다.
구체적으로 라인 프로파일을 측정한 그래프에서 제4 표면요철(4400)이 1 nm 내지 300nm 범위에서 단차가 다양하게 형성됨을 확인할 수 있다. 즉, 목표 단차 편차치 내에서 다양한 높이로 표면요철이 형성됨을 볼 수 있다.
게다가, 제4 표면요철(4400)이 일정 주기로 배치된 것이 아니라 일정 범위 내에서 규칙적인 주기를 갖고, 다른 일부 영역에서는 주변의 주기성과 상이한 주기성을 갖는 것을 볼 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)은 상기 표면요철(4400)은 목표 편차치의 단차 및 목표 편차치의 주기성을 가질 수 있다.
상기한 제4 표면요철(4400)을 구비한 제4 미세패턴(4000)의 목표 편차치의 단차 및 목표 편차치의 주기성을 구체적으로 확인하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 주기성 및 조도를 측정하였다.
도 8및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 주기성을 측정한 그래프이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 표면 조도를 측정한 그래프이다.
여기서 도 8 내지 도 11은 중복 설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 7을 인용하여 설명하기로 한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)은 제4 표면요철(4400)이 450nm, 714nm 및 1250nm 인 주요 주기가 측정되었다.
구체적으로 제4 표면요철(4400)은 공간 밀도6.0E-4 um에서 주기가 450nm 인 주요 주기로 측정되었고, 공간 밀도 2.0E-4 um미만에서 주기가 714nm인 주요 주기로 측정되었고, 공간 밀도 4.0E-4 um미만에서 주기가 1250nm인 주요 주기로 측정되었다.
상기와 같이, 주요 주기가 형성되는 과정을 관찰하기 위해 제1 회전각도 내지 제4 회전각도(ΦΦΦΦ 각각에서 광간섭빔(IL)을 조사한 후 주기성을 측정한 결과를 도 9에서 도시하였다.
도 9를 참조하면, 기준 미세패턴(500)은 450nm의 주기가 형성된 것으로 측정되었고, 상기 기준 미세패턴(500) 상에 형성된 제1 미세패턴(1000)은 714nm의 주기가 형성되는 것으로 측정되었다.
그리고 제2미세패턴(2000)은 1250nm의 주기가 형성되는 것으로 측정되었고, 제3 미세패턴(3000)은 714nm, 1250nm의 주기 패턴의 일부를 축소시키거나 증가시키는 것으로 측정되었고, 제4 미세패턴(4000)은 714nm, 1250nm인 주기 패턴의 일부가 형성되는 것으로 측정되었다.
다시 말해, 제1 내지 제4 미세패턴 (1000, 2000, 3000, 4000)은 제1 내지 제4 회전각도(ΦΦ2, ΦΦ에 의해서 주요 주기가 형성되며, 일부 형성 및 일부 축소를 통해 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴은 목표 편차치의 주기성이 형성됨을 알 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)은 10점 평균 거칠기(Rz)가 400nm 내외로 측정되었다. 다시 말해, 제4 표면요철(4400)은 10점 평균 거칠기(Rz)가 400nm 내외일 수 있다.
그리고, 제곱평균 제곱근 거칠기(root mean square roughness, Rq)는 100nm미만으로 측정되었고, 중심선 평균 거칠기(Ra)는 50nm 내외로 측정되었다. 다시 말해, 제4 표면요철(4400)은 제곱평균 제곱근 거칠기(root mean square roughness, Rq)가 100nm미만일 수 있고, 제4 표면요철(4400)은 중심선 평균 거칠기(Ra)가 50nm 내외일 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)은 10점 평균 거칠기(Rz)를 통해 단차가 형성됨을 알 수 있으며, 상기한 단차가 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 제곱평균 제곱근 거칠기(root mean square roughness, Rq)를 통해, 단차가 목표 편차치에서 형성됨을 알 수 있다.
상기와 같이, 미세요철(4400)가 형성되는 과정을 관찰하기 위해 제1 회전각도 내지 제4 회전각도(ΦΦΦΦ 각각에서 광간섭빔(IL)을 조사한 후 조도을 측정한 결과를 도 11에서 도시하였다.
도 11을 참조하면, 제1 내지 제4 회전각도(ΦΦΦΦ에서 형성되는 미세요철은 제곱평균 제곱근 거칠기(root mean square roughness, Rq) 및 중심선 평균 거칠기(Ra)에서 변화가 거의 나타나지 않는 것으로 측정되어 단차 편차치가 목표치에서 벗어나지 않음을 알 수 있다.
그리고 제1 내지 제4 회전각도(ΦΦΦΦ에서 형성되는 미세요철은 10점 평균 거칠기(Rz)에서 미세요철의 높이 단차가 일부 증가하거나, 일부 축소되는 것을 확인할 수 있다.
다시 말해, 표면요철은 단차 편차치가 목표치에서 벗어나지 않으면서, 높이가 작은 패턴과 높이가 큰 패턴의 높이 단차 차이가 다양하게 형성됨을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)은 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치의 단차 및 주기성을 갖는 패턴을 형성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴의 표면을 촬상한 사진이다.
여기서 도 12는 중복 설명을 회피하고, 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 11을 인용하여 설명하기로 한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)은 상기 제1 내지 제4 회전각도(ΦΦΦΦ를 상이하게 배치시켜 본 발명의 실시예와 상이한 미세패턴을 형성할 수 있다.
다시 말해, 제1 내지 제4 회전각도의 배치 순서를 선택적으로 채택하여 미세패턴의 형상을 상이하게 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 준결정 표면 격자 패턴(10)은 특정 회전 각도와 순서로 수 차례에 걸쳐 입사되는 광간섭빔을 이용한 리소그래피 공정을 통해 목표 편차치의 단차 및 주기성을 갖는 다양한 패턴을 형성할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 준결정 표면 격자 패턴
100: 샘플
110: 베이스층
120: 폴리머층
200: 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템
205: 출력부
210: 제1 미러
220: 제2 미러
230: 세기조절부
235: 공간 필터
250: 스플리터
D: 목표 간격
Θ: 목표 입사각
L0: 입력빔
L1: 제1 레이저빔
L2: 제2 레이저빔
IL1: 제1 광간섭빔
IL2: 제2 광간섭빔
Φ1: 제1 회전각도
Φ2: 제2 회전각도
Φ3: 제3 회전각도
Φ4: 제4 회전각도
Y: 기준각도

Claims (22)

  1. 베이스층 상에 아조벤젠기를 포함하는 폴리머(azobenzene-functionalized polymer)층을 형성하여 샘플을 준비하는 단계;
    상기 샘플에 광간섭빔을 조사할 기준각도를 정하고, 광간섭 빔을 조사하여 기준 미세패턴의 기준 표면요철(surface relief gratings)을 형성하는 단계;
    상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제1 회전각도로 회전시키고, 상기 기준 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제1 미세패턴의 제1 표면요철을 형성하는 단계;
    상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제2 회전각도로 회전시키고, 상기 제1 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제2 미세패턴의 제2 표면요철을 형성하는 단계;
    상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제3 회전각도로 회전시키고, 상기 제2 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제3 미세패턴의 제3 표면요철을 형성하는 단계; 및
    상기 기준각도를 기준으로 상기 샘플을 제4 회전각도로 회전시키고, 상기 제3 미세패턴 상에 광간섭 빔을 조사하여 제4 미세패턴의 제4 표면요철을 형성하는 단계; 를 포함하되,
    상기 제1 회전각도 내지 제4 회전각도는 순서를 선택적으로 제어하여 상기 샘플을 회전시키며,
    상기 제1 회전각도 내지 제4 회전각도에서 각각 조사되는 상기 광간섭빔 중 적어도 둘 이상은 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 준결정 표면 격자 패턴 형성방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리머층은 10nm내지 1000nm두께 범위로 형성하는 것을 특징으로 하는 준결정 표면 격자 패턴 형성방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 회전각도는 상기 기준각도를 기준으로 18° 내지 54°로 회전한 각도이고,
    상기 제2 회전각도는 상기 기준각도를 기준으로 90° 내지 126°로 회전한 각도이고,
    상기 제3 회전각도는 상기 기준각도를 기준으로 54° 내지 90°로 회전한 각도이고,
    상기 제4 회전각도는 상기 기준각도를 기준으로 126° 내지 162°로 회전한 각도인 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 회전각도로 각각 광간섭빔을 제공하는 단계에 있어서,
    상기 샘플에 상기 광간섭빔을 1분 내지 300분 내의 시간동안 제공하는 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제4 표면요철은 1 nm 내지 300nm 범위에서 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제4 표면요철의 주요 주기는 450nm, 714nm 및 1250nm인 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제4 표면요철은 10점 평균 거칠기(Rz)가 400nm 내외인고, 제곱평균 제곱근 거칠기(root mean square roughness, Rq)가 100nm미만이고, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 50nm 내외인 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 샘플에 상기 광간섭빔을 제공하기 위한 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템을 포함하고,
    상기 준결정 표면 격자 패턴의 형성 시스템은,
    입력빔을 발진시키는 출력부,
    상기 입력빔을 제1 레이저빔과 제2 레이저빔으로 분리시키는 스플리터,
    상기 제1 레이저빔을 제공받아 반사시키며 제1 광간섭빔을 형성하는 제1 밀러, 및
    상기 제2 레이저빔을 제공받아 반사시키며 제2 광간섭빔을 형성하는 제2 미러를 포함하되,
    상기 샘플은 상기 스플리터와 상기 샘플의 평면이 이루는 가상의 법선의 경로 상에 목표 간격으로 이격되어 배치되며,
    상기 제1 광간섭빔과 제2 광간섭빔 각각은, 상기 스플리터와 상기 샘플의 평면이 이루는 상기 가상의 법선을 기준으로 동일한 목표 입사각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 출력부에 제공되는 상기 입력빔은 480 내지 580nm범위의 레이저빔인 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 스플리터와 상기 제1 미러 사이, 상기 스플리터와 상기 제2 미러 사이에는 각각 편광판과 반파장판(halfwave-plate)이 더 배치되는 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 출력부와 스플리터 사이에는 상기 입력빔의 입력세기를 조절하는 세기조절부가 배치되는 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 세기조절부는 공간 필터(spatial filter) 렌즈, 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 입력빔과 상기 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔은 상이한 세기의 레이저빔인 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 목표 간격은 상기 제1 광간섭빔, 제2 광간섭빔 및 상기 폴리머층의 표면이 합쳐지는 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  15. 제 8항에 있어서,
    상기 목표 입사각은 0도 초과 내지 90도 미만의 각도 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴 형성방법.
  16. 베이스층; 및
    상기 베이스층 상에 표면요철이 형성된 미세패턴; 을 포함하고,
    상기 표면요철은 목표 편차치의 단차 및 목표 편차치의 주기성을 갖는 것을 특징으로 하는 준결정 표면 격자 패턴.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 표면요철은 1 nm 내지 300nm 범위에서 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 표면요철의 주요 주기는 450nm, 714nm 및 1250nm인 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 표면요철은 10점 평균 거칠기(Rz)가 400nm 내외인고, 제곱평균 제곱근 거칠기(root mean square roughness, Rq)가 100nm미만이고, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 50nm 내외인 것을 특징으로 하는 준결정 격자 패턴.
  20. 청구항 1항의 준결정 표면 격자 패턴 형성방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광저장(Optical data storage) 장치.
  21. 청구항 1항의 준결정 표면 격자 패턴 형성방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 디스플레이.
  22. 청구항 1항의 준결정 표면 격자 패턴 형성방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 광구조체

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