KR20200081041A - 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법 - Google Patents

고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200081041A
KR20200081041A KR1020180171128A KR20180171128A KR20200081041A KR 20200081041 A KR20200081041 A KR 20200081041A KR 1020180171128 A KR1020180171128 A KR 1020180171128A KR 20180171128 A KR20180171128 A KR 20180171128A KR 20200081041 A KR20200081041 A KR 20200081041A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
layer
depth
manufacturing
region
Prior art date
Application number
KR1020180171128A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102137774B1 (ko
Inventor
정명영
심영보
이창린
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
(주)알텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부산대학교 산학협력단, (주)알텍 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020180171128A priority Critical patent/KR102137774B1/ko
Publication of KR20200081041A publication Critical patent/KR20200081041A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102137774B1 publication Critical patent/KR102137774B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0035—Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 고분자 평면 광소자 제조시에 기판상에 높이가 다른 두 종류의 패턴을 단일 마스크를 사용하여 형성하는 것에 의해 광소자 제조의 효율성을 높일 수 있도록 한 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법에 관한 것으로, 기판상에 제 1 PR층을 형성하는 단계;제 1 PR층상에 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층을 형성하는 단계;금속 패턴층이 형성된 제 1 PR층상에 제 2 PR층을 형성하고, 노광 및 현상을 하여 서로 다른 깊이를 갖는 패턴을 형성하는 단계;서로 다른 깊이를 갖는 패턴을 갖는 제 1,2 PR층을 이용하여 금속 몰드를 제조하는 단계;를 포함하는 것이다.

Description

고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법{Method for Fabricating Single Aligned Multi Pattern for Polymer based Optical Devices}
본 발명은 고분자 평면 광소자 제조에 관한 것으로, 구체적으로 기판상에 높이가 다른 두 종류의 패턴을 단일 마스크를 사용하여 형성하는 것에 의해 광소자 제조의 효율성을 높일 수 있도록 한 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광통신 시스템에서는 광 신호를 전송하기 위해 LD(laser diode)/PD(photodiode)/필터/렌즈 등과 같은 광 능동/수동 소자 등의 광부품이나 집적화된 소자를 제작하기 위한 광도파로를 이용한 부품 등과 같이 광섬유와 접속시키는 광소자를 사용하고 있다.
광섬유와 접속되어 사용되는 광소자들은, 광섬유의 중심과 광소자 의 중심을 정확하게 일치시켜 접속해야만 원활한 광신호의 전송이 이루어진다.
그러나, 광섬유와 광소자 사이의 접속 기술은 매우 정밀함을 요구할 뿐만 아니라 고가의 정렬 또는 접속 보조 장치가 필요하다.
이러한 요구들은 광부품을 저가로 대량 생산하는데 가장 큰 걸림돌로 작용하고 있다.
광소자의 패턴은 음각으로 만들어지는데 양각의 니켈몰드를 사용하여 열 임프린트 방식으로 제작된다.
니켈 몰드는 UV를 받은 부분이 없어지는 포지티브 PR(positive photoresist)로 전주도금 공정을 거쳐 제작할 수 있다. 양각의 니켈 몰드를 제작하기 위해서는 음각의 PR 패턴을 제작해야 하는데, 그 과정에서 발생하는 문제를 해결하기 위한 방법이 필요하다.
포토리소그래피공정에서 마스크는 UV를 받는 영역과 아닌 영역을 나누어준다. 한 개의 웨이퍼 위에 다양한 높이의 패턴을 만들기 위해서는 적절한 마스크를 다양하게 준비해야한다. 예를 들면 2단계의 높이를 제작하려면 각기 다른 마스크를 2장 준비해야한다.
그리고 다른 마스크를 동일한 웨이퍼에 사용하려면 필히 얼라인(마스크 위치 정밀조정)이 필요하다.
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술의 광소자 제조 공정을 나타낸 공정 단면도이다.
종래 기술의 광소자 제조 공정은 먼저, 도 1a에서와 같이, 실리콘 기판(10)상에 포지티브 PR(11)을 스핀 코팅을 한다.
이어, 도 1b에서와 같이, 제 1 마스크(12)를 사용하여 포지티브 PR(11)의 제 1 영역(13)을 제 1 깊이로 1차 UV 노광(exposure)을 한다.
그리고 도 1c에서와 같이, 제 2 마스크(14)를 사용하여 포지티브 PR(11)의 제 2 영역(15)을 제 2 깊이로 2차 UV 노광(exposure)을 한다.
이어, 도 1d에서와 같이, 1,2차 UV 노광(exposure)을 한 포지티브 PR(11)을 현상(development)하여 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴(16) 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴(17)을 형성한다.
그리고 도 1e에서와 같이, 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴(16) 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴(17)을 갖는 포지티브 PR(11)에 금속층(18)을 형성(Ni Electroplating)한다.
이어, 도 1f에서와 같이, 포지티브 PR(11) 및 실리콘 기판(10)을 제거하여 금속 몰드(19)를 제조한다.
이와 같은 종래 기술의 광소자 제조 공정은 마스크를 2장 사용하여 광량의 조절만으로 다른 두 종류의 높이를 제작하는 것이다.
이와 같은 종래 기술의 광소자 제조 공정은 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 광량으로만 깊이 조절 시 표면의 거칠기가 매우 심하다.
둘째, 표면 거칠기가 증가하게 되면 광을 도파시킬 시 손실이 증가한다.
셋째, 장비의 UV광량이 매일 다르기 때문에 공정의 확립이 어렵다.
넷째, 마스크의 얼라인이 필요하다.
다섯째, 다른 높이의 패턴을 제작하기 위해서는 다른 마스크를 주문해야한다.
따라서, 이와 같은 종래 기술의 광소자 제조 공정의 문제를 해결하여 광소자 제조의 효율성을 높일 수 있도록 한 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0094418호 대한민국 공개특허 제10-2009-0110240호 대한민국 공개특허 제10-2004-0093227호
본 발명은 종래 기술의 광소자 제조 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고분자 평면 광소자 제조시에 기판상에 높이가 다른 두 종류의 패턴을 단일 마스크를 사용하여 형성하는 것에 의해 광소자 제조의 효율성을 높일 수 있도록 한 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 높이가 다른 두 종류의 패턴을 단일 마스크를 사용하여 형성하는 것에 의해 광이 도파되는 경로와 광파이버가 삽입되는 위치 및 폭이 다른 광소자 제조의 효율성 및 소자의 신뢰성을 높일 수 있도록 한 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 단일 마스크를 사용하는 것에 의해 마스크 얼라인 단계를 진행하지 않고, 다른 높이의 패턴을 형성하기 위한 다른 종류의 마스크를 제작하지 않는 것에 의해 광소자의 제조 공정을 단순화할 수 있도록 한 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 다양한 높이의 패턴을 제작하기 위해서 스핀코팅 공정으로 PR을 다층으로 코팅하는 과정에서 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층을 형성하는 방식으로 1장의 마스크를 이용하여 다층구조물을 제작할 수 있도록 한 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법은 기판상에 제 1 PR층을 형성하는 단계;제 1 PR층상에 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층을 형성하는 단계;금속 패턴층이 형성된 제 1 PR층상에 제 2 PR층을 형성하고, 노광 및 현상을 하여 서로 다른 깊이를 갖는 패턴을 형성하는 단계;서로 다른 깊이를 갖는 패턴을 갖는 제 1,2 PR층을 이용하여 금속 몰드를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 노광 및 현상을 하여 서로 다른 깊이를 갖는 패턴을 형성하는 단계에서, 금속 패턴층이 형성된 제 1 영역에서는 금속 패턴층이 형성된 제 1 깊이까지만 노광이 이루어지고, 제 1 영역과 다른 제 2 영역은 제 1 깊이보다 깊은 제 2 깊이까지 노광 및 현상이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 노광 및 현상에 의해, 제 1 영역에는 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴이 형성되고, 제 2 영역에는 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴이 형성되고, 제 1 패턴 영역에는 광소자의 광이 도파되는 경로가 형성되고, 제 2 패턴 영역에는 광소자의 광파이버가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
그리고 제 1,2 PR층을 이용하여 금속 몰드를 제조하는 단계는, 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 갖는 제 1,2 PR층에 금속 몰드 제조용 금속층을 형성하는 단계와,제 1,2 PR층 및 기판을 제거하여 금속 몰드를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 제 1,2 PR층 및 기판을 제거시에 아세톤 세척 공정을 이용하고, 아세톤 세척 공정시에 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층은 제거되지 않는 것을 특징으로 한다.
그리고 금속 몰드 제조용 금속층을 형성하는 단계에서, Ni 전기 도금을 이용하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법은 실리콘 기판상에 포지티브 PR 제 1 층을 형성하고, 제 1 영역이 오픈되는 쉐도우 마스크를 사용하여 금속 증착을 하여 금속 패턴층을 형성하는 단계;금속 패턴층이 형성된 포지티브 PR 제 1 층상에 포지티브 PR 제 2 층을 형성하는 단계;서로 다른 깊이를 갖는 제1,2 패턴을 동시에 패터닝하기 위한 패턴 형성용 마스크를 사용하여 포지티브 PR 제 1,2 층을 선택적으로 UV 노광(exposure)하는 단계;UV 노광(exposure)이 이루어진 포지티브 PR 제 1,2 층을 현상(development)하여 제 1 영역에 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 영역에 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 동시에 형성하는 단계;제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 갖는 포지티브 PR 제 1,2 층에 금속 몰드 제조용 금속층을 형성하는 단계;포지티브 PR 제 1,2 층 및 실리콘 기판을 제거하여 금속 몰드를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 포지티브 PR 제 2 층을 형성하는 단계에서 포지티브 PR 제 2 층을 실제 패턴 형성 높이와 동일한 두께를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 쉐도우 마스크의 패턴과 패턴 형성용 마스크의 제 1 영역의 패턴은 동일한 것을 특징으로 한다.
그리고 포지티브 PR 제 1,2 층을 선택적으로 UV 노광(exposure)하는 단계에서, 금속 패턴층이 형성된 제 1 영역에서는 금속 패턴층이 형성된 제 1 깊이까지만 노광이 이루어지고, 제 1 영역과 다른 제 2 영역은 제 1 깊이보다 깊은 제 2 깊이까지 노광 및 현상이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 제 1 패턴 영역에는 광소자의 광이 도파되는 경로가 형성되고, 제 2 패턴 영역에는 광소자의 광파이버가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 고분자 평면 광소자 제조시에 기판상에 높이가 다른 두 종류의 패턴을 단일 마스크를 사용하여 형성하는 것에 의해 광소자 제조의 효율성을 높일 수 있다.
둘째, 높이가 다른 두 종류의 패턴을 단일 마스크를 사용하여 형성하는 것에 의해 광이 도파되는 경로와 광파이버가 삽입되는 위치 및 폭이 다른 광소자 제조의 효율성 및 소자의 신뢰성을 높일 수 있다.
셋째, 단일 마스크를 사용하는 것에 의해 마스크 얼라인 단계를 진행하지 않고, 다른 높이의 패턴을 형성하기 위한 다른 종류의 마스크를 제작하지 않는 것에 의해 광소자의 제조 공정을 단순화할 수 있다.
넷째, 다양한 높이의 패턴을 제작하기 위해서 스핀코팅 공정으로 PR을 다층으로 코팅하는 과정에서 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층을 형성하는 방식으로 1장의 마스크를 이용하여 다층구조물을 제작할 수 있도록 한 것이다.
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술의 광소자 제조 공정을 나타낸 공정 단면도
도 2는 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정을 나타낸 플로우 차트
도 3a 내지 도 3g는 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정을 나타낸 공정 단면도
도 4는 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정을 나타낸 3차원 모식도
도 5는 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정을 이용하여 제작된 1 x N 광분배기의 일 예를 나타낸 구성도
이하, 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법은 고분자 평면 광소자 제조시에 기판상에 높이가 다른 두 종류의 패턴을 단일 마스크를 사용하여 형성하는 것에 의해 광소자 제조의 효율성을 높일 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 높이가 다른 두 종류의 패턴을 단일 마스크를 사용하여 형성하는 것에 의해 광이 도파되는 경로와 광파이버가 삽입되는 위치 및 폭이 다른 광소자 제조의 효율성 및 소자의 신뢰성을 높일 수 있도록 한 것이다.
본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법은 도 2에서와 같이, 실리콘 기판상에 포지티브 PR 제 1 층을 형성하고, 제 1 영역이 오픈되는 쉐도우 마스크를 사용하여 금속 증착을 하여 금속 패턴층을 형성하는 단계(S301)와, 금속 패턴층이 형성된 포지티브 PR 제 1 층상에 패턴 형성 높이와 동일한 두께를 갖도록 포지티브 PR 제 2 층을 형성하는 단계(S302)와, 서로 다른 깊이를 갖는 제1,2 패턴을 동시에 패터닝하기 위한 패턴 형성용 마스크를 사용하여 포지티브 PR 제 1,2 층을 선택적으로 UV 노광(exposure)하는 단계(S303)와, UV 노광(exposure)이 이루어진 포지티브 PR 제 1,2 층을 현상(development)하여 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 동시에 형성하는 단계(S304)와, 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 갖는 포지티브 PR 제 1,2 층에 금속 몰드 제조용 금속층을 형성(Ni Electroplating)하는 단계(S305)와, 포지티브 PR 제 1,2 층 및 실리콘 기판을 제거하여 금속 몰드를 제조하는 단계(S306)를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
그리고 도 3a 내지 도 3g는 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정을 나타낸 공정 단면도이다.
먼저, 도 3a에서와 같이, 실리콘 기판(40)상에 포지티브 PR 제 1 층(41)을 스핀 코팅을 하여 형성한다.
이어, 도 3b에서와 같이, 포지티브 PR 제 1 층(41)의 제 1 영역이 오픈되는 쉐도우 마스크(42)를 사용하여 금속 증착을 진행하여 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층(43)을 형성한다.
그리고 도 3c에서와 같이, 제 1 영역에 금속 패턴층(43)이 형성된 포지티브 PR 제 1 층(41)상에 패턴 형성 높이와 동일한 두께를 갖도록 포지티브 PR 제 2 층(44)을 스핀 코팅을 하여 형성한다.
이어, 도 3d에서와 같이, 서로 다른 깊이를 갖는 제1,2 패턴을 동시에 패터닝하기 위한 패턴 형성용 마스크(45)를 사용하여 포지티브 PR 제 1,2 층(41)(44)을 선택적으로 UV 노광(exposure)을 한다.
여기서, 패턴 형성용 마스크(45)는 금속 패턴층(43)이 형성된 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴이 형성되는 제 1 영역(46)과 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴이 형성되는 제 2 영역(47)이 오픈되는 구조이다.
그리고 노광 깊이는 제 1 영역은 금속 패턴층(43)에 의해 제 1 깊이까지 노광되고, 제 2 영역은 금속 패턴층(43)이 형성되지 않은 영역으로 제 2 깊이까지 노광이 이루어진다.
제 2 영역의 노광은 실리콘 기판(40)까지 이루어지는 것이 바람직하다.
이어, 도 3e에서와 같이, UV 노광(exposure)이 이루어진 포지티브 PR 제 1,2 층(41)(44)을 현상(development)하여 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴(48) 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴(49)을 형성한다.
그리고 도 3f에서와 같이, 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴(48) 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴(49)을 갖는 포지티브 PR 제 1,2 층(41)(44)에 금속 몰드 제조용 금속층(49)을 형성(Ni Electroplating)한다.
이어, 도 3g에서와 같이, 포지티브 PR 제 1,2 층(41)(44) 및 실리콘 기판(40)을 제거하여 금속 몰드(50)를 제조한다.
도 4는 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정을 나타낸 3차원 모식도이고, 도 5는 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정을 이용하여 제작된 1 x N 광분배기의 일 예를 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 공정은 원하는 패턴을 제작하기 위한 모든 패턴을 한 장의 마스크 내에 그려서 준비한다.
일정한 깊이만큼만 UV를 조사하기 위해서 포지티브 PR 제 1 층(1 layer)을 스핀코팅한 후 패턴과 동일한 형태의 쉐도우 마스크(shadow mask)를 이용하여 금속 증착을 진행하여 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층을 형성한다.
이어, 포지티브 PR 제 2 층(2 layer)을 스핀코팅하고, UV 노광 및 현상을 하여 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 갖는 포지티브 PR 제 1,2 층에 금속 몰드 제조용 금속층을 형성(Ni Electroplating)한다.
그리고 포지티브 PR 제 1,2 층 및 실리콘 기판을 제거하여 금속 몰드를 제조한다.
포지티브 PR 제 1,2 층의 제거는 아세톤 세척 공정으로 이루어지고, 금속 패턴층의 증착 두께는 최대 100nm 정도로 니켈 몰드를 제작할 시 따로 제거할 필요가 없으며, PR을 세척하는데 방해되지 않는다.
다양한 높이의 패턴을 제작하기 위해서 스핀코팅 공정으로 PR을 다층으로 코팅하는 과정에서 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층을 형성하는 방식으로 1장의 마스크를 이용하여 다층구조물을 제작할 수 있도록 한 것이다.
이전의 방식에서는 전체영역에 증착을 진행해 마지막 니켈몰드에 끼여 있는 PR을 제거하기 위해서 에칭을 필수적으로 진행하여야 하는데, 본 발명에서는 패턴과 동일한 형상의 쉐도우 마스크를 이용하여 증착을 진행하게 되었을 때 마지막 단계에서 PR이 씻겨나가지 못하게 막는 부분이 없으므로 빛을 막을 수 있는 어떠한 금속을 사용하여도 된다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법은 단일 마스크를 사용하는 것에 의해 마스크 얼라인 단계를 진행하지 않고, 다른 높이의 패턴을 형성하기 위한 다른 종류의 마스크를 제작하지 않는 것에 의해 광소자의 제조 공정을 단순화할 수 있도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
40. 실리콘 기판 41. 포지티브 PR 제 1 층
42. 쉐도우 마스크 43. 금속 패턴층
44. 포지티브 PR 제 2 층 45. 패턴 형성용 마스크
46. 제 1 영역 47. 제 2 영역
48. 제 1 패턴 49. 금속 몰드 제조용 금속층
50. 금속 몰드

Claims (11)

  1. 기판상에 제 1 PR층을 형성하는 단계;
    제 1 PR층상에 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층을 형성하는 단계;
    금속 패턴층이 형성된 제 1 PR층상에 제 2 PR층을 형성하고, 노광 및 현상을 하여 서로 다른 깊이를 갖는 패턴을 형성하는 단계;
    서로 다른 깊이를 갖는 패턴을 갖는 제 1,2 PR층을 이용하여 금속 몰드를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 노광 및 현상을 하여 서로 다른 깊이를 갖는 패턴을 형성하는 단계에서,
    금속 패턴층이 형성된 제 1 영역에서는 금속 패턴층이 형성된 제 1 깊이까지만 노광이 이루어지고,
    제 1 영역과 다른 제 2 영역은 제 1 깊이보다 깊은 제 2 깊이까지 노광 및 현상이 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 노광 및 현상에 의해,
    제 1 영역에는 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴이 형성되고, 제 2 영역에는 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴이 형성되고,
    제 1 패턴 영역에는 광소자의 광이 도파되는 경로가 형성되고, 제 2 패턴 영역에는 광소자의 광파이버가 삽입되는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1,2 PR층을 이용하여 금속 몰드를 제조하는 단계는,
    제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 갖는 제 1,2 PR층에 금속 몰드 제조용 금속층을 형성하는 단계와,
    제 1,2 PR층 및 기판을 제거하여 금속 몰드를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 1,2 PR층 및 기판을 제거시에 아세톤 세척 공정을 이용하고,
    아세톤 세척 공정시에 노광 깊이를 제어하기 위한 금속 패턴층은 제거되지 않는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 금속 몰드 제조용 금속층을 형성하는 단계에서,
    Ni 전기 도금을 이용하는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  7. 실리콘 기판상에 포지티브 PR 제 1 층을 형성하고, 제 1 영역이 오픈되는 쉐도우 마스크를 사용하여 금속 증착을 하여 금속 패턴층을 형성하는 단계;
    금속 패턴층이 형성된 포지티브 PR 제 1 층상에 포지티브 PR 제 2 층을 형성하는 단계;
    서로 다른 깊이를 갖는 제1,2 패턴을 동시에 패터닝하기 위한 패턴 형성용 마스크를 사용하여 포지티브 PR 제 1,2 층을 선택적으로 UV 노광(exposure)하는 단계;
    UV 노광(exposure)이 이루어진 포지티브 PR 제 1,2 층을 현상(development)하여 제 1 영역에 제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 영역에 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 동시에 형성하는 단계;
    제 1 깊이를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 깊이를 갖는 제 2 패턴을 갖는 포지티브 PR 제 1,2 층에 금속 몰드 제조용 금속층을 형성하는 단계;
    포지티브 PR 제 1,2 층 및 실리콘 기판을 제거하여 금속 몰드를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 포지티브 PR 제 2 층을 형성하는 단계에서 포지티브 PR 제 2 층을 실제 패턴 형성 높이와 동일한 두께를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 쉐도우 마스크의 패턴과 패턴 형성용 마스크의 제 1 영역의 패턴은 동일한 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 포지티브 PR 제 1,2 층을 선택적으로 UV 노광(exposure)하는 단계에서,
    금속 패턴층이 형성된 제 1 영역에서는 금속 패턴층이 형성된 제 1 깊이까지만 노광이 이루어지고,
    제 1 영역과 다른 제 2 영역은 제 1 깊이보다 깊은 제 2 깊이까지 노광 및 현상이 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 제 1 패턴 영역에는 광소자의 광이 도파되는 경로가 형성되고, 제 2 패턴 영역에는 광소자의 광파이버가 삽입되는 것을 특징으로 하는 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법.
KR1020180171128A 2018-12-27 2018-12-27 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법 KR102137774B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180171128A KR102137774B1 (ko) 2018-12-27 2018-12-27 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180171128A KR102137774B1 (ko) 2018-12-27 2018-12-27 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200081041A true KR20200081041A (ko) 2020-07-07
KR102137774B1 KR102137774B1 (ko) 2020-07-24

Family

ID=71603397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180171128A KR102137774B1 (ko) 2018-12-27 2018-12-27 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102137774B1 (ko)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08235528A (ja) * 1994-12-05 1996-09-13 Aiwa Co Ltd プレーナ薄膜構造体の製造方法
KR20040084674A (ko) * 2003-03-24 2004-10-06 가부시키가이샤 구라레 수지성형품의 제조방법, 금속구조체의 제조방법 및수지성형품
KR20040093227A (ko) 2003-04-22 2004-11-05 엘지전자 주식회사 실리콘 광벤치 제조 방법
JP2005100982A (ja) * 2003-09-12 2005-04-14 Samsung Sdi Co Ltd インクジェットプリント用基板及びその製造方法
KR20050094418A (ko) 2005-06-28 2005-09-27 마이크로솔루션스 주식회사 광소자 및 그 제조방법
KR20090110240A (ko) 2008-04-16 2009-10-21 지오마텍 가부시키가이샤 포토마스크용 기판, 포토마스크 및 그의 제조방법
JP2015009434A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 株式会社フジクラ インプリントモールドの製造方法
KR101715177B1 (ko) * 2016-10-12 2017-03-10 한국과학기술원 미세 패턴이 형성된 니켈 스탬프의 제조방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08235528A (ja) * 1994-12-05 1996-09-13 Aiwa Co Ltd プレーナ薄膜構造体の製造方法
KR20040084674A (ko) * 2003-03-24 2004-10-06 가부시키가이샤 구라레 수지성형품의 제조방법, 금속구조체의 제조방법 및수지성형품
KR20040093227A (ko) 2003-04-22 2004-11-05 엘지전자 주식회사 실리콘 광벤치 제조 방법
JP2005100982A (ja) * 2003-09-12 2005-04-14 Samsung Sdi Co Ltd インクジェットプリント用基板及びその製造方法
KR20050094418A (ko) 2005-06-28 2005-09-27 마이크로솔루션스 주식회사 광소자 및 그 제조방법
KR20090110240A (ko) 2008-04-16 2009-10-21 지오마텍 가부시키가이샤 포토마스크용 기판, 포토마스크 및 그의 제조방법
JP2015009434A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 株式会社フジクラ インプリントモールドの製造方法
KR101715177B1 (ko) * 2016-10-12 2017-03-10 한국과학기술원 미세 패턴이 형성된 니켈 스탬프의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102137774B1 (ko) 2020-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6767756B2 (en) Method of manufacturing tapered optical waveguide
JP2018508835A (ja) マルチトーンレベルフォトマスク｛ｍｕｌｔｉ−ｔｏｎｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｐｈｏｔｏｍａｓｋ｝
KR100471380B1 (ko) 레이저 직접 묘화법을 이용한 광 도파로 제작방법 및 이를이용한 광 도파로
JP2009507669A (ja) レンズ製造方法
US20100209854A1 (en) Method For Producing An Electro-Optical Printed Circuit Board With Optical Waveguide Structures
KR20010110637A (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 및 사진 제판용 마스크 및 그제조 방법
KR102137774B1 (ko) 고분자 평면 광소자용 단일 정렬 멀티패턴 제조 방법
TW540096B (en) Fabrication of optical waveguides for reduction of minimum waveguide spacing
KR100752180B1 (ko) 반도체 소자의 콘택홀 형성방법
US8514027B2 (en) Method of multi-stage substrate etching and terahertz oscillator manufactured using the same method
KR100248209B1 (ko) 회절 격자 형성용 마스크 및 이를 이용한 회절격자 형성방법
KR101007154B1 (ko) 평판형 배열 도파로 회절격자 제조방법
KR100537995B1 (ko) 그레이팅이 형성된 마이크로 렌즈 제조 방법
KR100998964B1 (ko) 반도체 소자의 인덕터용 비아홀 및 트렌치 제조 방법
US20230350112A1 (en) Multi-level structures and methods for manufacturing the same
JPWO2004025342A1 (ja) デバイス製造方法
KR100687738B1 (ko) 광도파로와 광섬유간의 수동정렬이 가능한 광모듈의제조방법
KR100480811B1 (ko) 노광 마스크 및 그를 이용한 노광 방법
KR20030056569A (ko) 평면형 광도파로 제작 방법
KR100802296B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR100310942B1 (ko) 초전도 소자의 포토리소그라피 방법
JP2005249948A (ja) リニアグレーティングの形成方法
KR20050045673A (ko) 반도체 소자의 인덕터 제조 방법
KR20040024715A (ko) 광 도파로 소자의 제작방법
JPH0481806A (ja) 光導波路部品への光部品挿入用溝の形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant