WO2020138816A2 - 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법 - Google Patents

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김재현
정현준
이학주
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Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Center for Advanced Meta Materials
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a meta structure with a slot, and more particularly, to a method for manufacturing a meta structure with a slot capable of manufacturing a precise slot.
  • graphene refers to a two-dimensional thin film with a honeycomb structure made of one layer of carbon atoms. Carbon atoms form a hexagonal network of carbon with a two-dimensional structure when chemically bonded by sp2 hybrid orbitals. The aggregate of carbon atoms having this planar structure is graphene, which is about 0.34 nm thick, which is only one carbon atom.
  • Graphene is structurally and chemically stable, and is an excellent conductor, has a charge mobility about 100 times faster than silicon, and can flow about 100 times more current than copper.
  • graphene has excellent transparency, and may have a higher transparency than indium tin oxide (ITO), which has been used as a transparent electrode.
  • ITO indium tin oxide
  • the pure doped or unpatterned graphene itself does not have an energy band gap where the conduction band and valence band meet together.
  • research has been conducted so that graphene has an energy band gap by doping or patterning in a specific shape.
  • metamaterial refers to a material composed of a periodic arrangement of meta atoms (Meta Atom) designed as a metal or dielectric material made of a size very smaller than the wavelength of light to realize properties that do not exist in nature.
  • a structure means a structure artificially manufactured so that characteristics such as metamaterials can be realized.
  • an energy band gap When the graphene is properly patterned, it is possible to have an energy band gap. If the size of the width of the graphene pattern and the shape of the edge are appropriate, an energy band gap such as a semiconductor can be obtained.
  • the metastructure patterned with graphene can be applied to various fields, and the range of use is expanding to various fields, one of which is the bio-sensing field.
  • Terahertz Wave (Terahertz Wave) is an electromagnetic wave that is transparent and has a longer wavelength than visible light or infrared light, so it has a strong transmittance like X-rays and has less energy than X-rays, so it is used for the diagnosis of pathological tissues.
  • These terahertz waves can be applied to bio-sensing. Metastructures can increase the detection sensitivity of terahertz waves, and research has been actively conducted.
  • the graphene pattern may be manufactured in a large area arrangement, or may be manufactured in a slot shape, and may have a nano size.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for manufacturing a meta structure with a slot capable of producing a precise slot.
  • an embodiment of the present invention includes a plate-shaped structure layer preparation step of providing a plate-shaped structure layer having a first critical strain on an upper surface of an elastic base substrate; A brittle layer preparing step of providing a brittle layer having a second critical strain smaller than the first critical strain on the top surface of the plate-like structure layer; A tensile force in a first direction is applied to the base substrate so that a strain smaller than the first critical strain and greater than the second critical strain occurs, in a second direction crossing the brittle layer and the plate structure layer in the first direction.
  • a crack generation step to cause extended cracks to occur A first etching step of etching the upper portion of the base substrate in the crack to generate a slot having a recessed shape corresponding to the crack on the upper portion of the base substrate; A peeling step of attaching an adhesive film to the upper surface of the brittle layer and moving the adhesive film to peel the plate-like structure layer from the base substrate; And it provides a slotted meta structure manufacturing method comprising a step of providing a conductive layer to provide a conductive layer on the upper surface of the base substrate so that the slot is opened.
  • an embodiment of the present invention includes a plate-shaped structure layer preparation step of providing a plate-shaped structure layer having a first critical strain on an upper surface of an elastic base substrate; A brittle layer preparing step of providing a brittle layer having a second critical strain smaller than the first critical strain on the top surface of the plate-like structure layer; A tensile force in a first direction is applied to the base substrate so that a strain smaller than the first critical strain and greater than the second critical strain occurs, in a second direction crossing the brittle layer and the plate structure layer in the first direction.
  • it provides a slotted meta structure manufacturing method comprising a step of providing a conductive layer to provide a conductive layer on the upper surface of the base substrate so that the slot is opened.
  • the first adhesive force between the base substrate and the plate-like structure layer may be smaller than the second adhesive force between the plate-like structure layer and the brittle layer.
  • the first etching step may be performed by oxygen plasma etching.
  • a gap between the crack and the crack may be increased as the thickness of the brittle layer is thick.
  • the width of the crack in the crack generation step, may be widened as the strain of the base substrate increases.
  • the conductive layer in the step of preparing the conductive layer, in the process of transferring the conductive layer to the upper surface of the base substrate on which the slot is formed, is formed in an area where the slot is not formed on the upper surface of the base substrate.
  • the slot may be opened by the transfer to the base substrate side and the conductive layer is not transferred to the base substrate side in an area where the slot is formed on an upper surface of the base substrate.
  • an embodiment of the present invention provides a plate-like structure layer sequentially providing a first plate-like structure layer and a second plate-like structure layer having a first critical strain rate on an upper surface of an elastic base substrate.
  • a crack generation step to generate cracks extending in the direction A first etching step of etching the upper portion of the first plate-like structure layer and the base substrate in the crack to generate a slot having a recessed shape corresponding to the crack on the upper portion of the base substrate;
  • an embodiment of the present invention provides a plate-like structure layer sequentially providing a first plate-like structure layer and a second plate-like structure layer having a first critical strain rate on an upper surface of an elastic base substrate.
  • the first etching step and the second etching step may be performed by oxygen plasma etching.
  • the etching performed in the second etching step may be performed under one or more conditions of less power consumption and shorter etching time than the etching performed in the first etching step.
  • a gap between the crack and the crack may be increased as the thickness of the brittle layer is thick.
  • the width of the crack in the crack generation step, may be widened as the strain of the base substrate increases.
  • the conductive layer in the step of preparing the conductive layer, in the process of transferring the conductive layer to the upper surface of the base substrate on which the slot is formed, is formed in an area where the slot is not formed on the upper surface of the base substrate.
  • the slot may be opened by the transfer to the base substrate side and the conductive layer is not transferred to the base substrate side in an area where the slot is formed on an upper surface of the base substrate.
  • a slot is manufactured using a crack, and various and precise slot patterns can be implemented by allowing the width of the slot, the spacing between the slots, and the length of the slot to be controlled.
  • FIG. 1 is an exemplary view for explaining a process for preparing a plate-like structure layer and a brittle layer in the process of manufacturing a slotted metastructure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exemplary view for explaining a crack generation process in the manufacturing process of a slotted meta structure according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exemplary view for explaining the first etching process of the manufacturing process of the slotted meta structure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary view for explaining a peeling process in the process of manufacturing a slotted meta structure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exemplary view for explaining a process for preparing a conductive layer in a process for manufacturing a slotted meta structure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view for explaining a process for preparing a protective layer in a process for manufacturing a slotted meta structure according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view for explaining a first etching process of a process for manufacturing a slotted meta structure according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary view for explaining a peeling process in the process of manufacturing a slotted metastructure according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exemplary view for explaining a protective layer removal process in the process of manufacturing a slotted metastructure according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view for explaining a process for preparing a plate-like structure layer and a brittle layer in a process for manufacturing a slotted metastructure according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exemplary view for explaining a crack generation process in the process of manufacturing a slotted meta structure according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exemplary view for explaining a first etching process of a process for manufacturing a slotted meta structure according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an exemplary view for explaining a peeling process in the process of manufacturing a slotted meta structure according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an exemplary view for explaining a process for preparing a conductive layer in a process for manufacturing a slotted meta structure according to a third embodiment of the present invention.
  • 15 is an exemplary view for explaining a process for preparing a protective layer in a process for manufacturing a slotted meta structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 16 is an exemplary view for explaining a first etching process of a process for manufacturing a slotted meta structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 17 is an exemplary view for explaining a peeling process in the process of manufacturing a slotted metastructure according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an exemplary view for explaining a protective layer removal process in a process for manufacturing a slotted meta structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the method for manufacturing a slotted meta structure according to the first embodiment of the present invention includes a plate-like structure layer preparation step (S110), a brittle layer preparation step (S120), a crack generation step (S130), a first etching step (S140), and peeling Step S150 and a conductive layer preparation step S160 may be included.
  • the step of preparing the plate-like structure layer (S110) may be a step of providing a plate-like structure layer having a first critical strain on the upper surface of the stretchable base substrate.
  • FIG. 1 is an exemplary view for explaining a process for preparing a plate-like structure layer and a brittle layer in the process of manufacturing a slotted meta structure according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1(a) is a plan view
  • FIG. 1(b) is an exemplary cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 1(a).
  • the base substrate 210 may have elasticity. Therefore, the base substrate 210 can be stretched and contracted.
  • the base substrate 210 may be made of a polymer material, or may be formed in a film form.
  • a plate-shaped structure layer 220 may be provided on the top surface of the base substrate 210.
  • the plate-shaped structure layer 220 may have a two-dimensional plate-shaped structure, and may be made of nano materials.
  • graphene may be used as the nanomaterial.
  • the nano-material of the plate-like structure layer 220 may be yes not limited to a pin, for example, molybdenum disulfide (Molybdenum disulfide, MoS 2), molybdenum di-selenide (Molybdenum diselenide, MoSe 2), tungsten disulfide One or more of (Tungsten disulfide, WS 2 ) or tungsten diselenide (WSe 2 ) may be used.
  • the plate-like structure layer 220 may have a first critical strain.
  • the brittle layer preparation step S120 may be a step of providing the brittle layer 240 on the upper surface of the plate-like structure layer 220.
  • the brittle layer 240 may have a second critical strain smaller than the first critical strain, and thus the brittle layer 240 may have a greater brittleness than the plate-like structure layer 220.
  • the brittle layer 240 may be a thin film made of a metal oxide, and one or more of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and indium tin oxide (ITO) may be used as the metal oxide.
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • ITO indium tin oxide
  • a tensile force in the first direction is applied to the base substrate so that a strain smaller than the first critical strain and greater than the second critical strain occurs, and the second direction crosses the brittle layer and the plate-like structure layer in the first direction. It may be a step that causes cracks to be extended.
  • FIG. 2 is an exemplary view for explaining a crack generation process in the process of manufacturing a slotted meta structure according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2(a) is a plan view
  • FIG. 2(b) is It is an exemplary sectional view taken along line A-A' in Fig. 2A.
  • the base substrate 210 is pulled by pulling the base substrate 210 on both sides by applying a tensile force F in both directions of the base substrate 210 in the first direction W1. It can be stretched.
  • the first adhesive force between the base substrate 210 and the plate-like structure layer 220 may be less than the second adhesive force between the plate-like structure layer 220 and the brittle layer 240.
  • the tensile force (F) is not only applied to the base substrate 210, it can be applied to the base substrate 210, the plate-like structure layer 220 and the brittle layer 240 at the same time.
  • the plate-like structure layer 220 can be relatively stably stretched because it has a relatively large critical strain than the brittle layer 240, but because the elongation is limited by the adhesive force with the brittle layer 240, the brittle layer ( 240), the crack 250 is generated.
  • the position of the crack 250 occurring in the plate-like structure layer 220 may be the same as the position of the crack 250 occurring in the brittle layer 240, and the width of the crack 250 occurring in the plate-like structure layer 220 may be brittle. It may be the same as the width of the crack 250 that occurs in the layer 240. Therefore, the crack 250 generated in the plate-like structure layer 220 may be continuously formed with the crack 250 generated in the brittle layer 240, and the crack formed in the plate-like structure layer 220 and the brittle layer 240 ( 250) may be the same.
  • the portion of the crack 250 in the base substrate 210 that is, the crack 250 in the upper surface of the base substrate 210
  • the portion located inside may be opened upward through the crack 250.
  • a gap between the cracks 250 and the cracks 250 may increase as the thickness of the brittle layer 240 increases.
  • the spacing between the cracks 250 can be predicted using the following equation (1) obtained by approximating a shear lag model.
  • ⁇ * is the tensile strength of the brittle layer 240
  • q is the thickness of the brittle layer 240
  • G is the number of stages of the plate structure layer 220
  • r p is the plasticity of the plate structure layer 220 This is the shear strain that starts.
  • Tensile strength ( ⁇ * ) of the brittle layer 240 is determined according to the material of the brittle layer 240, the number of steps (G) of the plate structure layer 220, and the firing of the plate structure layer 220 is started Since the shear strain (r p ) is determined according to the material of the plate-like structure layer 220, as a result, when the thickness (q) of the brittle layer 240 is adjusted, the spacing between the cracks 250 can be controlled, and cracks and cracks The spacing between the brittle layers 240 may increase as the thickness increases.
  • the width of the crack 250 may be widened as the strain of the base substrate 120 increases. As the strain of the base substrate 120 increases, the width of the crack 250 formed in the plate-like structure layer 220 may increase linearly.
  • the crack 250 generated in this embodiment is formed to extend along the second direction W2, and may extend to both ends of the base substrate 210 based on the second direction W2. And, by adjusting the width of the crack and the distance between the crack and the crack, it is possible to produce a precise crack 250 pattern in a large area.
  • the first etching step (S140) may be a step of etching the upper portion of the base substrate in the crack to generate a slot having a recessed shape corresponding to the crack on the upper portion of the base substrate.
  • Figure 3 is an exemplary view for explaining the first etching process of the process of manufacturing a slotted metastructure according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 3 (a) is a plan view
  • Figure 3 (b) Is an exemplary cross-sectional view taken along line A-A' in Fig. 3A.
  • the etching 260 used in the first etching step (S140) may be oxygen plasma etching (O 2 Plasma Etching), the oxygen plasma etching is the upper portion of the base substrate 210 The upper portion of the portion located in the crack 250 can be removed. Accordingly, a slot 211 having a recessed shape corresponding to the crack 250 may be generated in a portion of the upper portion of the base substrate 210 positioned in the crack 250.
  • the slot 211 is formed to correspond to the shape of the crack 250 to be opened, the slot 211 is also formed to extend along the second direction W2, and the base substrate based on the second direction W2 ( 210) may be extended to both ends.
  • the peeling step (S150) may be a step of attaching an adhesive film to the upper surface of the brittle layer, and moving the adhesive film to peel the plate-like structure layer from the base substrate.
  • FIG. 4 is an exemplary view for explaining a peeling process in the process of manufacturing a slotted metastructure according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4(a) is a plan view
  • FIG. 4(b) is 4(a) is a sectional view taken along line A-A'.
  • the adhesive film 270 is attached to the upper surface of the brittle layer 240, and then, when the adhesive film 270 is moved, the brittle layer 240 attached to the adhesive film 270 is moved. Is moved together with the adhesive film 270.
  • the plate structure layer 220 since the second adhesive force between the plate structure layer 220 and the brittle layer 240 may be greater than the first adhesive force between the plate structure layer 220 and the base substrate 210, the plate structure layer 220 is a brittle layer. It may be peeled from the base substrate 210 while moving in a state adhered to the 240.
  • the conductive layer preparation step S160 may be a step of providing a conductive layer on the upper surface of the base substrate so that the slot is opened.
  • FIG. 5 is an exemplary view for explaining a process for preparing a conductive layer in a process for manufacturing a slotted meta structure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5(a) is a plan view and FIG. 5(b). Is an exemplary cross-sectional view taken along line A-A' in Fig. 5A.
  • the conductive layer 280 may be provided on the upper surface of the base substrate 210.
  • the conductive layer 280 is the base in the region where the slot 211 is not formed on the upper surface of the base substrate 210 Since the conductive layer 280 is not transferred to the base substrate 210 side of the upper surface of the base substrate 210 and the slot 211 is formed, the slot 211 may be opened. .
  • the conductive layer 280 may be provided by a dry transfer method.
  • Examples of the material forming the conductive layer 280 include graphene, molybdenum disulfide (MoS 2 ), molybdenum diselenide (MoSe 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), and tungsten diselenide (WS2). Tungsten diselenide, WSe 2 ) or more may be used.
  • a process in which the protective layer is provided and a process in which the provided protective layer is removed may be further included during the process described in the first embodiment, and through this, the length of the slot may be adjusted. Since it is the same in the first embodiment, the same number is assigned to the same part, and repeated content is omitted as much as possible.
  • FIG. 6 is an exemplary view for explaining a process for preparing a protective layer in a process for manufacturing a slotted meta structure according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6(a) is a plan view and FIG. 6(b). Is an exemplary cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 6A, and
  • FIG. 6C is an exemplary cross-sectional view taken along line B-B' in FIG. 9A.
  • the method for manufacturing a slotted meta structure proceeds after the plate structure layer preparation step (S110), the brittle layer preparation step (S120), and the crack generation step (S130) of the first embodiment. It may include a protective layer preparation step (S310).
  • the protective layer preparation step (S310) may be a step of providing a protective layer on a portion of the brittle layer and the upper surface of the base substrate in the crack so that only a part of the crack is opened.
  • the protective layer 410 may be made of a material that is easy to deposit and is easily removed through an etchant or the like, and may be made of, for example, copper.
  • the protective layer 410 may be provided by an evaporation method such as e-beam evaporation, thermal evaporation, or sputtering.
  • the protective layer 410 may be provided on the top of the brittle layer 240 and inside the crack 250, and accordingly, the protective layer 410 may also be provided on the top surface of the base substrate 210 in the crack 250. It can be (see (b) of Figure 6).
  • the cracks 250 may be limited to be opened only between the protective layers 410,
  • the length of the crack 250 that is limited and opened as described above may be the length of the slot. Therefore, by appropriately providing the protective layer, the length of the slot to be generated, the shape of the slot, and the position of the slot can be adjusted.
  • FIG. 7 is an exemplary view for explaining the first etching process of the slotted metastructure manufacturing process according to the second embodiment of the present invention
  • Figure 7 (a) is a plan view
  • Figure 7 (b) Is an exemplary cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 7A
  • FIG. 7C is an exemplary cross-sectional view taken along line B-B' in FIG. 10A.
  • the etching 260 in the first etching step S140 is performed by the base substrate 210 in the crack 250 where the protective layer 410 is not provided. It can be made for the top of.
  • the protective layer 410 may not be etched by oxygen plasma etching, and thus, etching may be performed only at a portion where the protective layer 410 is not provided. As a result, it is not covered by the protective layer 410, it can be etched only in the open crack 250.
  • a slot 211 having a shape corresponding to the open crack 250 may be recessed in the base substrate 210.
  • FIG. 8 is an exemplary view for explaining a peeling process in the process of manufacturing a slotted metastructure according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 8(a) is a plan view
  • FIG. 8(b) is 8(a) is a sectional view taken along line A-A'
  • FIG. 8(c) is a sectional view taken along line B-B' in FIG. 8(a).
  • the adhesive film 270 may be attached to the upper surface of the protective layer 410.
  • the plate-like structure layer 220 is peeled from the base substrate 210 and the brittle layer 240 and the protective layer 410 may be removed.
  • the protective layer 410 remains on a portion of the upper surface of the base substrate 210 (see FIG. 8(b) ).
  • the method of manufacturing a slotted meta structure according to the present invention may include a protective layer removal step (S320). have.
  • the protective layer removal step (S320) may be a step of removing the protective layer 410 remaining on the upper surface of the base substrate 210 after the peeling step (S150 ).
  • FIG. 9 is an exemplary view for explaining a process of removing a protective layer during a process for manufacturing a slotted meta structure according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9(a) is a plan view and FIG. 9(b).
  • 9A is a sectional view taken along line A-A' in FIG. 9A
  • FIG. 9C is a sectional view taken along line B-B' in FIG. 9A.
  • the protective layer 410 may be removed using an etchant 420 in the protective layer removal step (S320 ).
  • the etchant 420 may remove only the protective layer 410 and not the base substrate 210. After the protective layer removal step (S320), all of the protective layer 410 is removed from the upper surface of the base substrate 210, and only a slot may be generated.
  • the plate-like structure layer may be provided in two layers, and since the other contents are the same as in the first embodiment, the same numbers are assigned to the same components, and repeated contents are omitted as much as possible.
  • the method for manufacturing a slotted meta structure according to the third embodiment of the present invention includes a plate-like structure layer preparation step (S410), a brittle layer preparation step (S420), a crack generation step (S430), a first etching step (S440), and peeling.
  • Step (S450), the second etching step (S460) and may include a conductive layer preparation step.
  • the step of preparing the plate-like structure layer (S410) may be a step of sequentially providing the first plate-like structure layer and the second plate-like structure layer having the first critical strain on the upper surface of the elastic base substrate.
  • FIG. 10 is an exemplary view for explaining a process for preparing a plate-like structure layer and a brittle layer in a process for manufacturing a slotted meta structure according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 10(a) is a plan view
  • 10(b) is an exemplary cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 10(a).
  • the base substrate 210 may have elasticity. Therefore, the base substrate 210 can be stretched and contracted.
  • a first plate-shaped structure layer 220 may be provided on the top surface of the base substrate 210.
  • the first plate structure layer 220 may have a two-dimensional plate structure, and may be made of nano materials.
  • the first plate structure layer 220 may be made of the same material as the plate structure layer 220 described in the first embodiment.
  • the second plate structure layer 230 may be provided on the first plate structure layer 220, and may be made of the same material as the first plate structure layer 220. Therefore, the second plate-like structure layer 230 may also be formed of graphene.
  • the first plate structure layer 220 and the second plate structure layer 230 may have a first critical strain.
  • the brittle layer preparation step S420 may be a step of providing the brittle layer 240 on the upper surface of the second plate-like structure layer 230.
  • the brittle layer 240 may have a second critical strain smaller than the first critical strain, and thus the brittle layer 240 is brittle than the first plate structure layer 220 and the second plate structure layer 230. ) May be large.
  • the brittle layer 240 may be a thin film made of a metal oxide, and one or more of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and indium tin oxide (ITO) may be used as the metal oxide.
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • ITO indium tin oxide
  • a tensile force in a first direction is applied to the base substrate so that a strain smaller than the first critical strain and greater than the second critical strain occurs, so that the brittle layer and the second plate-like structure layer cross the first direction. It may be a step to cause cracks extending in two directions.
  • FIG. 11 is an exemplary view for explaining a crack generation process in the process of manufacturing a slotted meta structure according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 11(a) is a plan view
  • FIG. 11(b) is It is an exemplary sectional view taken along line A-A' in Fig. 11A.
  • the base substrate 210 is pulled by pulling the base substrate 210 on both sides by applying a tensile force F in the first direction W1 from both sides of the base substrate 210. It can be stretched.
  • the tensile force (F) is not only applied to the base substrate 210, but can be applied to the base substrate 210, the first plate structure layer 220, the second plate structure layer 230, and the brittle layer 240 at the same time. .
  • the base substrate 210 since the base substrate 210 has elasticity, it can be stably stretched, and the first plate structure layer 220 and the second plate structure layer 230 having relatively large critical strains can also be stretched relatively stably. However, in the brittle layer 240 having a relatively small critical strain, crack 250 is first generated.
  • the elongation of the second plate-like structure layer 230 may be limited by the bonding force with the brittle layer 240, and accordingly, cracks 250 also occur in the second plate-like structure layer 230.
  • the location of the crack 250 in the second plate-like structure layer 230 may be the same as the location of the crack 250 in the brittle layer 240, and the crack 250 in the second plate-like layer 230
  • the width of may be the same as the width of the crack 250 generated in the brittle layer 240. Therefore, the crack 250 generated in the second plate-like structure layer 230 may be continuously formed with the crack 250 generated in the brittle layer 240, and the second plate-like structure layer 230 and the brittle layer 240 may be formed.
  • the cracks 250 formed may be the same.
  • a portion belonging to the crack 250, that is, the crack 250 positioned inside the crack 250 may be opened upward.
  • a gap between the cracks 250 and the cracks 250 may be increased as the thickness of the brittle layer 240 is thick.
  • G is the first plate-like structure layer 220 and the second plate-like structure layer 230
  • r p is the shear strain rate at which firing starts when the first plate-like layer 220 and the second plate-like layer 230 are assumed to be one plate-like layer. You can.
  • the crack 250 generated in this embodiment may also be formed to extend along the second direction W2, and may be formed to extend to both ends of the base substrate 210 based on the second direction W2. And it may be possible to produce a precise crack 250 pattern.
  • the first etching step (S440) may be a step of etching the first plate-like structure layer in the crack and the upper portion of the base substrate to generate a slot having a recessed shape corresponding to the crack on the upper portion of the base substrate.
  • FIG. 12 is an exemplary view for explaining a first etching process of a slotted metastructure manufacturing process according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 12(a) is a plan view
  • FIG. 12(b) Is an exemplary sectional view taken along line A-A' in Fig. 12A.
  • the etching 260 used in the first etching step (S440) may use oxygen plasma etching (O 2 plasma etching), and the oxygen plasma etching may effectively remove graphene. have. Accordingly, when the oxygen plasma etching 260 process is performed, all portions of the first plate-like structure layer 220 that are located in the crack 250 and exposed at the top by the crack 250 may be removed.
  • O 2 plasma etching oxygen plasma etching
  • the oxygen plasma etching 260 may remove the upper portion of the portion located in the crack 250 among the upper portions of the base substrate 210. Accordingly, a slot 211 having a recessed shape corresponding to the crack 250 may be generated in a portion of the upper portion of the base substrate 210 located in the crack 250.
  • the slot 211 is formed to correspond to the shape of the crack 250 to be opened, the slot 211 is also formed to extend along the second direction W2, and the base substrate based on the second direction W2 ( 210) may be extended to both ends.
  • the peeling step (S450) may be a step of attaching an adhesive film to the upper surface of the brittle layer and moving the adhesive film to peel the second plate-like structure layer from the first plate-like structure layer.
  • FIG. 13 is an exemplary view for explaining a peeling process in the process of manufacturing a slotted metastructure according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 13(a) is a plan view
  • FIG. 13(b) is 13(a) is a sectional view taken along line A-A'.
  • the adhesive film 270 is attached to the upper surface of the brittle layer 240, and then, when the adhesive film 270 is moved, the brittle layer 240 attached to the adhesive film 270 is moved. Is moved together with the adhesive film 270.
  • the second plate structure layer ( 230) may be peeled from the first plate-like structure layer 220 while being moved in a state adhered to the brittle layer 240. Therefore, only the first plate-shaped structure layer 220 may be provided on the upper surface of the base substrate 210.
  • the second etching step (S460) may be a step of etching and removing the first plate-shaped structure layer existing on the top surface of the base substrate.
  • FIG. 14 is an exemplary view for explaining a process for preparing a conductive layer in a process for manufacturing a slotted meta structure according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14(a) is a plan view and FIG. 14(b). Is an exemplary sectional view taken along line A-A' in Fig. 14A.
  • the etching 261 used in the second etching step S460 may also use oxygen plasma etching. Accordingly, when the oxygen plasma etching 261 process is performed, all of the first plate structure layer 220 may be removed, and only the base substrate 210 on which the slot 211 is formed remains.
  • the oxygen plasma etching performed in the second etching step (S460) may be performed under one or more conditions of less power consumption and shorter etching time than the oxygen plasma etching performed in the first etching step (S440).
  • first etching step (S440) the first plate-shaped structure layer 220 and the etching of the base substrate 210 is required to remove the degree of etching
  • second etching step (S460) the first plate-shaped structure layer This is because etching such that only 220 is removed is required.
  • the oxygen plasma etching in the first etching step (S440) proceeds for 50 seconds at a power consumption of 100W
  • the oxygen plasma etching in the second etching step (S460) for less than 50 seconds at a power consumption of 100W may be performed, or 50 seconds, and may be performed at a power consumption of less than 100W, or 50 seconds, or less, may be performed at a power consumption of less than 100W.
  • the step of preparing a conductive layer may be a step of providing a conductive layer on the upper surface of the base substrate so that the slot is opened.
  • a conductive layer is formed on the base substrate 210 in the region where the slot 211 is not formed. Since the conductive layer is not transferred to the side of the base substrate 210 in the region where the slot 211 is formed on the upper surface of the base substrate 210, the slot 211 may be opened.
  • the first etching structure layer remaining on the upper surface of the base substrate 210 after the peeling step (S450) and the newly prepared conductive layer are made of the same graphene, but the second etching step
  • the reason for removing the first plate structure layer 220 through (S460) is that the first plate structure layer 220 may have been damaged through several previous processes.
  • the quality of the slotted meta structure 200 can be secured.
  • a method for manufacturing a slotted metastructure according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the protective layer after the protective layer is provided, it can be removed, and through this, the length of the slot can be adjusted, and the other contents are the same for the same configuration as the third embodiment described above. Codes are assigned, and repeated contents are omitted as much as possible.
  • the method for manufacturing a slotted meta structure according to the fourth embodiment of the present invention includes the step of preparing the plate-like structure layer (S410), preparing the brittle layer (S420) and preparing the protective layer after the crack generation step (S430). It may include (S510).
  • the protective layer preparation step (S510) may be a step of providing a protective layer on a portion of the brittle layer and the upper surface of the first plate-like structure layer in the crack so that only a part of the crack is opened.
  • FIG. 15 is an exemplary view for explaining a process for preparing a protective layer during a process for manufacturing a slotted meta structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15(a) is a plan view and
  • FIG. 15(b) is 15(a) is a sectional view taken along line A-A', and
  • FIG. 15(c) is a sectional view taken along line B-B' in FIG. 15(a).
  • the protective layer 610 may be provided to be spaced apart along the second direction W2.
  • the protective layer 610 may be formed of a material that is easily deposited and easily removed through an etchant, for example, may be made of copper.
  • the protective layer 610 may be provided by an e-beam evaporation method, a thermal evaporation method, a sputtering method or the like.
  • the protective layer 610 may be provided inside the brittle layer 240 and the crack 250, and accordingly, the protective layer 610 is also provided on the upper surface of the first plate-shaped structure layer 220 in the crack 250. It can be (see (b) of Figure 15).
  • the crack 250 when the protective layer 610 is provided spaced apart from each other, the crack 250 may be limited to be opened only between the protective layer 610, and thus limited to the open crack 250 ) May be the length of the slot. Therefore, by appropriately providing the protective layer, the length of the slot to be generated, the shape of the slot, and the position of the slot can be adjusted.
  • FIG. 16 is an exemplary view for explaining a first etching process in a process for manufacturing a slotted meta structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16(a) is a plan view and FIG. 16(b). Is an exemplary cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 16A, and
  • FIG. 16C is an exemplary cross-sectional view taken along line B-B' in FIG. 16A.
  • the etching 260 in the first etching step (S440) is the first plate-like structure layer in the crack 250 in which the protective layer 610 is not provided. 220 and the upper portion of the base substrate 210.
  • the protective layer 610 may not be etched by oxygen plasma etching, and thus, etching may be performed only on a portion where the protective layer 610 is not provided. As a result, it is not covered by the protective layer 610, it can be etched only in the open crack 250.
  • the top of the first plate-like structure layer 220 and the base substrate 210 in the open crack 250 are etched, and the base substrate 210 has a slot 211 having a shape corresponding to the open crack 250. Can be generated.
  • FIG. 17 is an exemplary view for explaining a peeling process in the process of manufacturing a slotted metastructure according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 17(a) is a plan view
  • FIG. 17(b) is 17(a) is a sectional view taken along line A-A'
  • FIG. 17(c) is a sectional view taken along line B-B' in FIG. 17(a).
  • the adhesive film 270 may be attached to the upper surface of the protective layer 610.
  • the second plate-like structure layer 230 is peeled from the first plate-like structure layer 220 and the brittle layer 240 and the protective layer 610 may be removed.
  • the protective layer 610 remains on a portion of the upper surface of the first plate-like structure layer 220 (see FIG. 17(b)).
  • the method for manufacturing a slotted meta structure according to the present invention includes a protective layer removal step (S520). It can contain.
  • the protective layer removal step (S520) may be a step of removing the protective layer 610 remaining on the top surface of the first plate-shaped structure layer 220 after the peeling step (S450 ).
  • FIG. 18 is an exemplary view for explaining a process of removing a protective layer during a process for manufacturing a slotted meta structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18(a) is a plan view and FIG. 18(b).
  • 18A is a cross-sectional exemplary view taken along line A-A' in FIG. 18A
  • FIG. 18C is a cross-sectional example taken along line B-B' in FIG. 18A.
  • the protective layer 610 may be removed using an etchant 620 in the protective layer removal step (S520 ).
  • the etchant 620 may be an etchant that removes only the protective layer 610 and does not remove the first plate structure layer 220.
  • the first plate-shaped structure layer 220 is removed through the second etching step, and a new conductive layer is provided through the conductive layer preparation step, whereby a meta-structure having a slot with a controlled length can be obtained.
  • the present invention is industrially applicable in the field of manufacturing a metastructure having a slotted structure capable of precise slot manufacturing.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일실시예는 정밀한 슬롯 제작이 가능한 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법을 제공한다. 여기서, 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법은 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 판상구조층, 그리고 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 순차 마련하고, 제1임계변형률보다는 작고 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 베이스기판에 인장력을 가하여, 취성층 및 판상구조층에 균열이 발생하도록 하고, 균열 속 베이스기판의 상부를 에칭하여 베이스기판의 상부에 함몰된 형상의 슬롯을 생성하고, 취성층의 상면에 점착필름을 부착하고, 점착필름을 이동시켜 베이스기판에서 판상구조층을 박리시키고, 슬롯이 오픈되도록 베이스기판의 상면에 도전층을 마련한다.

Description

슬롯이 있는 메타구조체 제조방법
본 발명은 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정밀한 슬롯 제작이 가능한 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법에 관한 것이다.
나노물질 중 그래핀은 탄소 원자 한 층으로 만들어진 벌집 구조의 2차원 박막을 말한다. 탄소 원자는 sp2 혼성 궤도에 의해 화학 결합 시 이차원 구조를 가지는 탄소 육각망면을 형성한다. 이 평면 구조를 가지는 탄소 원자의 집합체가 그래핀인데, 그 두께가 단지 탄소 원자 한 개에 불과한 약 0.34 nm이다.
그래핀은 구조적, 화학적으로 매우 안정적이며, 우수한 전도체로서 실리콘보다 약 100배 정도 빠른 전하 이동도를 가지고, 구리보다 약 100배 정도 많은 전류를 흐르게 할 수 있다. 또한, 그래핀은 투명도가 우수한데, 종래에 투명 전극으로 사용되던 ITO(indium tin oxide)보다 높은 투명도를 가질 수 있다. 이러한 그래핀의 특성들을 이용하여 전자 소자에 그래핀을 적용하고자 하는 다양한 연구들이 진행되고 있다.
도핑 또는 패터닝되지 않은 순수한 그래핀 그 자체는 전도대와 가전자대가 서로 만나 에너지 밴드 갭을 가지고 있지 않다. 그래핀을 전자 소자에서 다양하게 활용하기 위하여, 그래핀을 도핑하거나 또는 특정한 형태로 패터닝하여 그래핀이 에너지 밴드 갭을 갖도록 하는 연구가 진행되고 있다.
한편, 메타물질(Metamaterial)은 자연계에 존재하지 않는 특성을 구현하기 위해 빛의 파장보다 매우 작은 크기로 만든 금속이나 유전물질로 설계된 메타 원자(Meta Atom)의 주기적인 배열로 이루어진 물질을 말하는데, 메타구조체라 하면 메타물질과 같은 특성을 구현할 수 있도록 인위적으로 제조된 구조체를 의미한다.
그래핀을 적절하게 패터닝하면 에너지 밴드 갭을 갖도록 할 수 있는데, 그래핀 패턴의 폭의 크기와 가장자리의 형태 등을 적절하게 하면 반도체와 같은 에너지 밴드 갭을 가질 수 있다.
그래핀이 패터닝된 메타구조체는 여러 분야에 응용될 수 있고, 다양한 분야로 사용 범위가 확대되어 가고 있는데, 그 중 하나가 바이오 센싱 분야이다. 테라헤르츠파(Terahertz Wave)는 투과성을 가진 전자파로써 가시광선이나 적외선보다 파장이 길기 때문에 X선처럼 투과력이 강할 뿐 아니라 X선보다 에너지가 낮아 인체에 해를 입히지 않으므로, 병리조직진단에 활용되고 있다. 이러한 테라헤르츠파는 바이오 센싱에 응용될 수 있는데, 메타구조체는 테라헤르츠파의 검출 민감도를 높일 수 있어 연구가 활발히 수행되어 오고 있다.
테라헤르츠파의 검출 민감도를 높이면서 특정 바이오 물질에 적용하기 위해서는 메타구조체의 그래핀 패턴을 제어할 필요가 있다. 그래핀 패턴은 예를 들면, 대면적 배열로 제작되거나, 슬롯 형태로 제작될 수 있고 나노(Nano) 크기를 가질 수 있다.
일반적으로 그래핀 나노 패턴을 제조하는 방법으로는 전자빔 리소그래피(E-beam lithography), 딥펜 나노리소그래피(Dip-pen nanolithography), 주사터널링현미경 리소그래피(Scanning tunneling microscopy lithography) 등이 사용된다. 그러나, 이러한 종래의 그래핀 나노 패턴 제조방법으로는 대면적으로 정밀한 패턴을 제작하는데 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정밀한 슬롯 제작이 가능한 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법을 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 일실시예는 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 판상구조층을 마련하는 판상구조층 마련단계; 상기 판상구조층의 상면에 상기 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 마련하는 취성층 마련단계; 상기 제1임계변형률보다는 작고 상기 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 상기 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 상기 취성층 및 상기 판상구조층에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열이 발생하도록 하는 균열발생단계; 상기 균열 속 상기 베이스기판의 상부를 에칭하여 상기 베이스기판의 상부에 상기 균열에 대응하며 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 제1에칭단계; 상기 취성층의 상면에 점착필름을 부착하고, 상기 점착필름을 이동시켜 상기 베이스기판에서 상기 판상구조층을 박리시키는 박리단계; 그리고 상기 슬롯이 오픈되도록 상기 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 도전층 마련단계를 포함하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법을 제공한다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 판상구조층을 마련하는 판상구조층 마련단계; 상기 판상구조층의 상면에 상기 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 마련하는 취성층 마련단계; 상기 제1임계변형률보다는 작고 상기 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 상기 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 상기 취성층 및 상기 판상구조층에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열이 발생하도록 하는 균열발생단계; 상기 균열의 일부분만 오픈되도록 상기 취성층 및 상기 균열 속의 상기 베이스기판의 상면의 일부분에 보호층을 마련하는 보호층 마련단계; 상기 보호층이 마련되지 않은 균열 속 상기 베이스기판의 상부를 에칭하여 상기 베이스기판의 상부에 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 제1에칭단계; 상기 보호층의 상면에 점착필름을 부착하고, 상기 점착필름을 이동시켜 상기 베이스기판에서 상기 판상구조층을 박리시키는 박리단계; 상기 베이스기판의 상면에 남아있는 상기 보호층을 제거하는 보호층 제거단계; 그리고 상기 슬롯이 오픈되도록 상기 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 도전층 마련단계를 포함하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 베이스기판과 상기 판상구조층 사이의 제1점착력은 상기 판상구조층과 상기 취성층 사이의 제2점착력보다 작을 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1에칭단계는 산소 플라즈마 에칭에 의해 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 균열발생단계에서, 상기 균열이 복수로 생성되는 경우, 상기 균열과 상기 균열 사이의 간격은 상기 취성층의 두께가 두꺼울수록 커질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 균열발생단계에서, 상기 균열의 폭은 상기 베이스기판의 변형률이 증가할수록 넓어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 도전층 마련단계는, 상기 슬롯이 형성된 베이스기판의 상면에 상기 도전층을 전사하는 과정에서, 상기 베이스기판의 상면 중 상기 슬롯이 형성되지 않은 영역에는 상기 도전층이 상기 베이스기판 측으로 전사되고, 상기 베이스기판의 상면 중 상기 슬롯이 형성된 영역에는 상기 도전층이 상기 베이스기판 측으로 전사되지 않음으로써, 상기 슬롯이 오픈될 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 제1판상구조층 및 제2판상구조층을 순차적으로 마련하는 판상구조층 마련단계; 상기 제2판상구조층의 상면에 상기 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 마련하는 취성층 마련단계; 상기 제1임계변형률보다는 작고 상기 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 상기 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 상기 취성층 및 상기 제2판상구조층에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열이 발생하도록 하는 균열발생단계; 상기 균열 속 상기 제1판상구조층 및 상기 베이스기판의 상부를 에칭하여 상기 베이스기판의 상부에 상기 균열에 대응하며 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 제1에칭단계; 상기 취성층의 상면에 점착필름을 부착하고, 상기 점착필름을 이동시켜 상기 제1판상구조층에서 상기 제2판상구조층을 박리시키는 박리단계; 상기 베이스기판 상면에 존재하는 상기 제1판상구조층을 에칭하여 제거하는 제2에칭단계; 그리고 상기 슬롯이 오픈되도록 상기 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 도전층 마련단계를 포함하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법을 제공할 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 제1판상구조층 및 제2판상구조층을 순차적으로 마련하는 판상구조층 마련단계; 상기 제2판상구조층의 상면에 상기 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 마련하는 취성층 마련단계; 상기 제1임계변형률보다는 작고 상기 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 상기 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 상기 취성층 및 상기 제2판상구조층에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열이 발생하도록 하는 균열발생단계; 상기 균열의 일부분만 오픈되도록 상기 취성층 및 상기 균열 속의 상기 제1판상구조층의 상면의 일부분에 보호층을 마련하는 보호층 마련단계; 상기 보호층이 마련되지 않은 균열 속 상기 제1판상구조층 및 상기 베이스기판의 상부를 에칭하여 상기 베이스기판의 상부에 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 제1에칭단계; 상기 보호층의 상면에 점착필름을 부착하고, 상기 점착필름을 이동시켜 상기 제1판상구조층에서 상기 제2판상구조층을 박리시키는 박리단계; 상기 제1판상구조층의 상면에 남아있는 상기 보호층을 제거하는 보호층 제거단계; 상기 베이스기판 상면에 존재하는 상기 제1판상구조층을 에칭하여 제거하는 제2에칭단계; 그리고 상기 슬롯이 오픈되도록 상기 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 도전층 마련단계를 포함하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1에칭단계 및 상기 제2에칭단계는 산소 플라즈마 에칭에 의해 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2에칭단계에서 진행되는 에칭은 상기 제1에칭단계에서 진행되는 에칭보다 작은 소비전력 및 짧은 에칭시간 중 하나 이상의 조건으로 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 균열발생단계에서, 상기 균열이 복수로 생성되는 경우, 상기 균열과 상기 균열 사이의 간격은 상기 취성층의 두께가 두꺼울수록 커질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 균열발생단계에서, 상기 균열의 폭은 상기 베이스기판의 변형률이 증가할수록 넓어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 도전층 마련단계는, 상기 슬롯이 형성된 베이스기판의 상면에 상기 도전층을 전사하는 과정에서, 상기 베이스기판의 상면 중 상기 슬롯이 형성되지 않은 영역에는 상기 도전층이 상기 베이스기판 측으로 전사되고, 상기 베이스기판의 상면 중 상기 슬롯이 형성된 영역에는 상기 도전층이 상기 베이스기판 측으로 전사되지 않음으로써, 상기 슬롯이 오픈될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 균열을 이용하여 슬롯을 제조하되, 슬롯의 폭, 슬롯 간의 간격 및 슬롯의 길이가 제어 가능하도록 함으로써, 다양하고 정밀한 슬롯 패턴을 구현할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 판상구조층 및 취성층을 마련하는 공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 균열발생공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 제1에칭공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 박리공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 도전층 마련공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 보호층 마련공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 제1에칭공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 박리공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 보호층 제거공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 판상구조층 및 취성층을 마련하는 공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 균열발생공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 제1에칭공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 박리공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 도전층 마련공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 보호층 마련공정 설명하기 위한 예시도이다.
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 제1에칭공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 박리공정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 18은 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 보호층 제거공정을 설명하기 위한 예시도이다.
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.
본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법은 판상구조층 마련단계(S110), 취성층 마련단계(S120), 균열발생단계(S130), 제1에칭단계(S140), 박리단계(S150) 그리고 도전층 마련단계(S160)를 포함할 수 있다.
여기서, 판상구조층 마련단계(S110)는 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 판상구조층을 마련하는 단계일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 판상구조층 및 취성층을 마련하는 공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 1의 (a)는 평면예시도이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 베이스기판(210)은 신축성을 가질 수 있다. 따라서, 베이스기판(210)은 신장 및 수축될 수 있다. 베이스기판(210)은 폴리머 소재로 이루어질 수 있으며, 필름 형태로 이루어질 수 있다.
그리고, 베이스기판(210)의 상면에는 판상구조층(220)이 마련될 수 있다. 판상구조층(220)은 2차원 판상구조를 가질 수 있으며, 나노물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 나노물질로는 그래핀(Graphene)이 적용될 수 있다. 그러나, 판상구조층(220)을 이루는 나노물질이 반드시 그래핀으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 이황화몰리브덴(Molybdenum disulfide, MoS 2), 몰리브덴 디셀레나이드(Molybdenum diselenide, MoSe 2), 이황화텅스텐(Tungsten disulfide, WS 2), 텅스텐 디셀레나이드(Tungsten diselenide, WSe 2) 중 하나 이상이 사용될 수도 있다.
판상구조층(220)은 제1임계변형률을 가질 수 있다.
취성층 마련단계(S120)는 판상구조층(220)의 상면에 취성층(240)을 마련하는 단계일 수 있다. 취성층(240)은 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가질 수 있으며, 따라서, 취성층(240)은 판상구조층(220)보다 취성(Brittleness)이 클 수 있다.
취성층(240)은 금속 산화물로 이루어지는 박막일 수 있으며, 금속 산화물로는 산화알루미늄(Al 2O 3), 인듐 주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide) 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
균열발생단계(S130)는 제1임계변형률보다는 작고 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 취성층 및 판상구조층에 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열(Crack)이 발생하도록 하는 단계일 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 균열발생공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 2의 (a)는 평면예시도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 2를 더 포함하여 보는 바와 같이, 베이스기판(210)의 양측부에서 제1방향(W1)으로 인장력(F)을 작용하여 베이스기판(210)을 양측으로 잡아당김으로써 베이스기판(210)을 신장시킬 수 있다.
본 실시예에서, 베이스기판(210)과 판상구조층(220) 사이의 제1점착력은 판상구조층(220)과 취성층(240) 사이의 제2점착력보다 작을 수 있다.
그리고, 인장력(F)은 베이스기판(210)에만 적용되는 것을 아니며, 베이스기판(210), 판상구조층(220) 및 취성층(240)에 동시에 적용될 수 있다.
그러면, 베이스기판(210)은 신축성을 가지므로 안정적으로 신장될 수 있으나, 상대적으로 작은 임계변형률을 가지는 취성층(240)에서는 먼저 균열(250)이 발생하게 된다.
한편, 판상구조층(220)은 취성층(240)보다 상대적으로 큰 임계변형률을 가지기 때문에 비교적 안정적으로 신장될 수 있으나, 취성층(240)과의 점착력에 의해 신장이 제한되기 때문에, 취성층(240)의 영향을 받아 균열(250)이 발생하게 된다.
판상구조층(220)에서 생기는 균열(250)의 위치는 취성층(240)에서 생기는 균열(250)의 위치와 동일할 수 있으며, 판상구조층(220)에서 생기는 균열(250)의 폭은 취성층(240)에서 생기는 균열(250)의 폭과 동일할 수 있다. 따라서, 판상구조층(220)에서 생기는 균열(250)은 취성층(240)에서 생기는 균열(250)과 연속적으로 이루어질 수 있으며, 판상구조층(220) 및 취성층(240)에 형성되는 균열(250)은 동일할 수 있다.
판상구조층(220) 및 취성층(240)에 균열(250)이 생성되면, 베이스기판(210)에서 균열(250)에 속하는 부분, 즉, 베이스기판(210)의 상면 중에 균열(250)의 내측에 위치되는 부분은 균열(250)을 통해 상측으로 오픈(Open)될 수 있다.
균열발생단계(S130)에서, 균열(250)이 복수로 생성되는 경우, 균열(250)과 균열(250) 사이의 간격은 취성층(240)의 두께가 두꺼울수록 커질 수 있다.
즉, 균열(250)이 복수로 생성되는 경우, 균열(250) 사이의 간격은 전단 지연 모형(Shear Lag Model)을 근사화하여 얻은 아래의 식(1)을 이용하여 예측할 수 있다.
식(1) --- 균열(250) 사이의 간격 = 2σ *q/(Gr p)
여기에서 σ *는 취성층(240)의 인장강도이고, q는 취성층(240)의 두께이고, G는 판상구조층(220)의 전단계수이고, r p는 판상구조층(220)의 소성이 시작되는 전단 변형률이다.
취성층(240)의 인장강도(σ *)는 취성층(240)의 소재에 따라 결정되고, 판상구조층(220)의 전단계수(G)와, 판상구조층(220)의 소성이 시작되는 전단 변형률(r p)은 판상구조층(220)의 소재에 따라 결정되므로, 결과적으로 취성층(240)의 두께(q)를 조절하면 균열(250) 사이의 간격을 조절할 수 있으며, 균열과 균열 사이의 간격은 취성층(240)의 두께가 두꺼울수록 커질 수 있다.
그리고, 균열발생단계(S130)에서, 균열(250)의 폭은 베이스기판(120)의 변형률이 증가할수록 넓어질 수 있다. 베이스기판(120)의 변형률이 증가할수록 판상구조층(220)에 형성되는 균열(250)의 폭은 선형적으로 증가할 수 있다.
본 실시예에서 생성되는 균열(250)은 제2방향(W2)을 따라 연장되도록 형성되고, 제2방향(W2)을 기준으로 베이스기판(210)의 양단부에까지 연장 형성될 수 있다. 그리고, 균열의 폭 및 균열과 균열 사이의 간격을 조절하면 대면적으로 정밀한 균열(250) 패턴 제작이 가능해질 수 있다.
제1에칭단계(S140)는 균열 속 베이스기판의 상부를 에칭하여 베이스기판의 상부에 균열에 대응되며 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 단계일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 제1에칭공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 3의 (a)는 평면예시도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 3을 더 포함하여 보는 바와 같이, 제1에칭단계(S140)에서 사용되는 에칭(260)은 산소 플라즈마 에칭(O 2 Plasma Etching)이 사용될 수 있으며, 산소 플라즈마 에칭은 베이스기판(210)의 상부 중에 균열(250) 속에 위치되는 부분의 상부를 제거할 수 있다. 이에 따라, 베이스기판(210)의 상부 중에 균열(250) 속에 위치되는 부분에는 균열(250)에 대응되며 함몰된 형상의 슬롯(211)이 생성될 수 있다.
슬롯(211)은 오픈되는 균열(250)의 형상에 대응되도록 형성되기 때문에, 슬롯(211)도 제2방향(W2)을 따라 연장되도록 형성되고, 제2방향(W2)을 기준으로 베이스기판(210)의 양단부에까지 연장 형성될 수 있다.
박리단계(S150)는 취성층의 상면에 점착필름을 부착하고, 점착필름을 이동시켜 베이스기판에서 판상구조층을 박리시키는 단계일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 박리공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 4의 (a)는 평면예시도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 4를 더 포함하여 보는 바와 같이, 점착필름(270)을 취성층(240)의 상면에 부착한 후, 점착필름(270)을 이동시키게 되면 점착필름(270)에 부착된 취성층(240)은 점착필름(270)과 함께 이동하게 된다. 한편, 판상구조층(220)과 취성층(240) 간의 제2점착력은 판상구조층(220)과 베이스기판(210) 간의 제1점착력보다 클 수 있기 때문에, 판상구조층(220)은 취성층(240)에 점착된 상태로 이동되면서 베이스기판(210)으로부터 박리될 수 있다.
도전층 마련단계(S160)는 슬롯이 오픈되도록 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 단계일 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 도전층 마련공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 5의 (a)는 평면예시도이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 5를 더 포함하여 보는 바와 같이, 베이스기판(210)의 상면에는 도전층(280)을 마련할 수 있다. 슬롯(211)이 형성된 베이스기판(210)의 상면에 도전층(280)을 전사하는 과정에서, 베이스기판(210)의 상면 중 슬롯(211)이 형성되지 않은 영역에는 도전층(280)이 베이스기판(210) 측으로 전사되고, 베이스기판(210)의 상면 중 슬롯(211)이 형성된 영역에는 도전층(280)이 베이스기판(210) 측으로 전사되지 않음으로써, 슬롯(211)은 오픈될 수 있다. 이를 위해, 도전층(280)은 건식 전사방법으로 마련될 수 있다. 도전층(280)을 이루는 소재로는 그래핀, 이황화몰리브덴(Molybdenum disulfide, MoS 2), 몰리브덴 디셀레나이드(Molybdenum diselenide, MoSe 2), 이황화텅스텐(Tungsten disulfide, WS 2), 텅스텐 디셀레나이드(Tungsten diselenide, WSe 2) 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
다음으로는, 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 제1실시예에서 설명한 공정 중에 보호층이 마련되는 공정과, 마련된 보호층이 제거되는 공정을 더 포함할 수 있고 이를 통해, 슬롯의 길이가 조절될 수 있으며, 다른 내용은 전술한 제1실시예에 동일하므로 동일한 부분에 대해서는 동일한 번호를 부여하고, 반복되는 내용은 가급적 생략한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 보호층 마련공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 6의 (a)는 평면예시도이고, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 A-A’선 단면예시도이고, 도 6의 (c)는 도 9의 (a)의 B-B’선 단면예시도이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법은 제1실시예의 판상구조층 마련단계(S110), 취성층 마련단계(S120) 및 균열발생단계(S130) 이후에 진행되는 보호층 마련단계(S310)를 포함할 수 있다.
보호층 마련단계(S310)는 균열의 일부분만 오픈되도록 취성층 및 균열 속의 베이스기판의 상면의 일부분에 보호층을 마련하는 단계일 수 있다.
보호층(410)은 증착이 용이하고 에천트(Etchant) 등을 통해 제거가 용이한 소재로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 구리로 이루어질 수 있다.
보호층(410)은 전자선 증착(e-beam evaporation), 열증착(thermal evaporation), 스퍼터링(Sputtering) 등의 증착법으로 마련될 수 있다.
보호층(410)은 취성층(240)의 상부 및 균열(250)의 내측에도 마련될 수 있으며, 이에 따라, 보호층(410)은 균열(250) 속의 베이스기판(210)의 상면에도 마련될 수 있다(도 6의 (b) 참조).
도 6의 (a)를 참조 했을 때, 보호층(410)이 제2방향(W2)을 따라 서로 이격되어 마련되면, 균열(250)은 보호층(410) 사이에서만 오픈되도록 한정될 수 있으며, 이렇게 한정되어 오픈되는 균열(250)의 길이는 슬롯의 길이가 될 수 있다. 따라서, 보호층을 적절하게 마련함으로써, 생성하고자 하는 슬롯의 길이, 슬롯의 형태, 슬롯의 위치 등은 조절될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 제1에칭공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 7의 (a)는 평면예시도이고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 A-A’선 단면예시도이고, 도 7의 (c)는 도 10의 (a)의 B-B’선 단면예시도이다.
도 7을 더 포함하여 보는 바와 같이 보호층(410)이 마련되면, 제1에칭단계(S140)에서 에칭(260)은 보호층(410)이 마련되지 않은 균열(250) 속 베이스기판(210)의 상부에 대해서 이루어질 수 있다.
즉, 보호층(410)은 산소 플라즈마 에칭에 의해 에칭되지 않을 수 있으며, 따라서, 보호층(410)이 마련되지 않은 부분에만 에칭이 이루어질 수 있다. 이 결과, 보호층(410)에 의해 덮이지 않고, 오픈된 균열(250)에서만 에칭이 이루어질 수 있다. 그리고, 오픈된 균열(250) 속의 베이스기판(210)의 상부가 에칭되면 베이스기판(210)에는 오픈된 균열(250)에 대응되는 형상의 슬롯(211)이 함몰 생성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 박리공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 8의 (a)는 평면예시도이고, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 A-A’선 단면예시도이고, 도 8의 (c)는 도 8의 (a)의 B-B’선 단면예시도이다.
도 8의 (b)에서 보는 바와 같이, 박리단계(S150)에서는 점착필름(270)이 보호층(410)의 상면에 부착될 수 있다. 그리고 점착필름(270)이 이동되면 베이스기판(210)으로부터 판상구조층(220)이 박리되면서 취성층(240) 및 보호층(410)이 제거될 수 있다.
본 실시예에서는 박리단계(S150)를 거치더라도, 베이스기판(210)의 상면 일부에는 보호층(410)이 남아있게 된다(도 8의 (b) 참조).
따라서, 베이스기판(210)의 상면에 남아있는 보호층(410)을 제거할 필요가 있으며, 이를 위해, 본 발명에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법은 보호층 제거단계(S320)를 포함할 수 있다.
보호층 제거단계(S320)는 박리단계(S150) 이후에, 베이스기판(210)의 상면에 남아있는 보호층(410)을 제거하는 단계일 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 보호층 제거공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 9의 (a)는 평면예시도이고, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 A-A’선 단면예시도이고, 도 9의 (c)는 도 9의 (a)의 B-B’선 단면예시도이다.
도 9를 더 포함하여 보는 바와 같이, 보호층 제거단계(S320)에서는 에천트(Etchant)(420)를 이용하여 보호층(410)을 제거할 수 있다. 에천트(420)는 보호층(410)만 제거하고, 베이스기판(210)은 제거하지 않을 수 있다. 보호층 제거단계(S320)를 거친 후, 베이스기판(210)의 상면에서는 보호층(410)이 모두 제거되고, 슬롯만 생성된 상태가 될 수 있다.
이후, 전술한 도전층 마련단계(S160, 도 5 참조)를 통해 새로운 도전층을 마련함으로써, 길이가 조절된 슬롯을 가지는 메타구조체를 얻을 수 있다.
다음으로는, 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 판상구조층이 두 개층으로 마련될 수 있으며, 다른 내용은 전술한 제1실시예에 동일하므로, 동일한 구성에 대해서는 동일 번호를 부여하고, 반복되는 내용은 가급적 생략한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법은 판상구조층 마련단계(S410), 취성층 마련단계(S420), 균열발생단계(S430), 제1에칭단계(S440), 박리단계(S450), 제2에칭단계(S460) 그리고 도전층 마련단계를 포함할 수 있다.
여기서, 판상구조층 마련단계(S410)는 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 제1판상구조층 및 제2판상구조층을 순차적으로 마련하는 단계일 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 판상구조층 및 취성층을 마련하는 공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 10의 (a)는 평면예시도이고, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 10을 더 포함하여 보는 바와 같이, 베이스기판(210)은 신축성을 가질 수 있다. 따라서, 베이스기판(210)은 신장 및 수축될 수 있다.
그리고, 베이스기판(210)의 상면에는 제1판상구조층(220)이 마련될 수 있다. 제1판상구조층(220)은 2차원 판상구조를 가질 수 있으며, 나노물질로 이루어질 수 있다. 제1판상구조층(220)은 제1실시예에서 설명한 판상구조층(220)과 동일한 소재로 구성될 수 있다.
제2판상구조층(230)은 제1판상구조층(220)의 상부에 마련될 수 있으며, 제1판상구조층(220)과 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 따라서, 제2판상구조층(230)도 그래핀으로 이루어질 수 있다.
제1판상구조층(220) 및 제2판상구조층(230)은 제1임계변형률을 가질 수 있다.
취성층 마련단계(S420)는 제2판상구조층(230)의 상면에 취성층(240)을 마련하는 단계일 수 있다. 취성층(240)은 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가질 수 있으며, 따라서, 취성층(240)은 제1판상구조층(220) 및 제2판상구조층(230)보다 취성(Brittleness)이 클 수 있다.
취성층(240)은 금속 산화물로 이루어지는 박막일 수 있으며, 금속 산화물로는 산화알루미늄(Al 2O 3), 인듐 주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide) 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
균열발생단계(S430)는 제1임계변형률보다는 작고 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 취성층 및 제2판상구조층에 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열(Crack)이 발생하도록 하는 단계일 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 균열발생공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 11의 (a)는 평면예시도이고, 도 11의 (b)는 도 11의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 11을 더 포함하여 보는 바와 같이, 베이스기판(210)의 양측부에서 제1방향(W1)으로 인장력(F)을 작용하여 베이스기판(210)을 양측으로 잡아당김으로써 베이스기판(210)을 신장시킬 수 있다.
인장력(F)은 베이스기판(210)에만 적용되는 것을 아니며, 베이스기판(210), 제1판상구조층(220), 제2판상구조층(230) 및 취성층(240)에 동시에 적용될 수 있다.
그러면, 베이스기판(210)은 신축성을 가지므로 안정적으로 신장될 수 있고, 상대적으로 큰 임계변형률을 가지는 제1판상구조층(220) 및 제2판상구조층(230)도 비교적 안정적으로 신장될 수 있으나, 상대적으로 작은 임계변형률을 가지는 취성층(240)에서는 먼저 균열(250)이 발생하게 된다.
이때, 제2판상구조층(230)은 취성층(240)과의 접합력에 의해 신장이 제한될 수 있으며, 이에 따라, 제2판상구조층(230)에서도 균열(250)이 발생하게 된다.
제2판상구조층(230)에서 생기는 균열(250)의 위치는 취성층(240)에서 생기는 균열(250)의 위치와 동일할 수 있으며, 제2판상구조층(230)에서 생기는 균열(250)의 폭은 취성층(240)에서 생기는 균열(250)의 폭과 동일할 수 있다. 따라서, 제2판상구조층(230)에서 생기는 균열(250)은 취성층(240)에서 생기는 균열(250)과 연속적으로 이루어질 수 있으며, 제2판상구조층(230) 및 취성층(240)에 형성되는 균열(250)은 동일할 수 있다.
한편, 제2판상구조층(230)에 균열(250)이 발생할 때, 제2판상구조층(230)과 제1판상구조층(220)의 경계면에서는 슬라이딩이 발생하게 되며, 따라서 제2판상구조층(230)에 균열(250)이 발생하더라도 제1판상구조층(220)에는 균열이 발생하지 않게 된다.
제1판상구조층(220)에서 균열(250)에 속하는 부분, 즉, 균열(250)의 내측에 위치되는 균열(250)을 통해 상측으로 오픈(Open)될 수 있다.
전술한 바와 같이, 균열발생단계(S430)에서, 균열(250)이 복수로 생성되는 경우, 균열(250)과 균열(250) 사이의 간격은 취성층(240)의 두께가 두꺼울수록 커질 수 있다.
한편, 본 실시예에서와 같이, 판상구조층이 2개 층으로 마련되는 경우, 전술한 식(1)에서 G는 제1판상구조층(220) 및 제2판상구조층(230)을 하나의 판상구조층으로 가정했을 때의 전단계수이고, r p는 제1판상구조층(220) 및 제2판상구조층(230)을 하나의 판상구조층으로 가정했을 때의 소성이 시작되는 전단 변형률일 수 있다.
본 실시예에서 생성되는 균열(250)도 제2방향(W2)을 따라 연장되도록 형성되고, 제2방향(W2)을 기준으로 베이스기판(210)의 양단부에까지 연장 형성될 수 있고, 이를 통해 다양하고 정밀한 균열(250) 패턴 제작이 가능해질 수 있다.
제1에칭단계(S440)는 균열 속 제1판상구조층 및 베이스기판의 상부를 에칭하여 베이스기판의 상부에 균열에 대응되며 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 단계일 수 있다.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 제1에칭공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 12의 (a)는 평면예시도이고, 도 12의 (b)는 도 12의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 12를 더 포함하여 보는 바와 같이, 제1에칭단계(S440)에서 사용되는 에칭(260)은 산소 플라즈마 에칭(O 2 Plasma Etching)이 사용될 수 있으며, 산소 플라즈마 에칭은 그래핀을 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서, 산소 플라즈마 에칭(260) 공정이 이루어지면, 제1판상구조층(220)에서 균열(250) 속에 위치되어 균열(250)에 의해 상부가 노출되는 부분은 모두 제거될 수 있다.
더하여, 산소 플라즈마 에칭(260)은 베이스기판(210)의 상부 중에 균열(250) 속에 위치되는 부분의 상부를 제거할 수 있다. 이에 따라, 베이스기판(210)의 상부 중에 균열(250) 속에 위치되는 부분에는 균열(250)에 대응되며 함몰된 형상의 슬롯(211)이 생성될 수 있다.
슬롯(211)은 오픈되는 균열(250)의 형상에 대응되도록 형성되기 때문에, 슬롯(211)도 제2방향(W2)을 따라 연장되도록 형성되고, 제2방향(W2)을 기준으로 베이스기판(210)의 양단부에까지 연장 형성될 수 있다.
박리단계(S450)는 취성층의 상면에 점착필름을 부착하고, 점착필름을 이동시켜 제1판상구조층에서 제2판상구조층을 박리시키는 단계일 수 있다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 박리공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 13의 (a)는 평면예시도이고, 도 13의 (b)는 도 13의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 13을 더 포함하여 보는 바와 같이, 점착필름(270)을 취성층(240)의 상면에 부착한 후, 점착필름(270)을 이동시키게 되면 점착필름(270)에 부착된 취성층(240)은 점착필름(270)과 함께 이동하게 된다. 한편, 제2판상구조층(230)과 취성층(240) 간의 점착력은 제2판상구조층(230)과 제1판상구조층(220) 간의 점착력보다 클 수 있기 때문에, 제2판상구조층(230)은 취성층(240)에 점착된 상태로 이동되면서 제1판상구조층(220)으로부터 박리될 수 있다. 따라서, 베이스기판(210)의 상면에는 제1판상구조층(220)만 마련된 상태가 될 수 있다.
제2에칭단계(S460)는 베이스기판 상면에 존재하는 제1판상구조층을 에칭하여 제거하는 단계일 수 있다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 도전층 마련공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 14의 (a)는 평면예시도이고, 도 14의 (b)는 도 14의 (a)의 A-A’선 단면예시도이다.
도 14를 더 포함하여 보는 바와 같이, 제2에칭단계(S460)에서 사용되는 에칭(261)도 산소 플라즈마 에칭이 사용될 수 있다. 따라서, 산소 플라즈마 에칭(261) 공정이 이루어지면, 제1판상구조층(220)은 모두 제거될 수 있고, 슬롯(211)이 형성된 베이스기판(210)만 남게 된다.
제2에칭단계(S460)에서 진행되는 산소 플라즈마 에칭은 제1에칭단계(S440)에서 진행되는 산소 플라즈마 에칭보다 작은 소비전력 및 짧은 에칭시간 중 하나 이상의 조건으로 진행될 수 있다.
이는 제1에칭단계(S440)에서는 제1판상구조층(220)과 베이스기판(210)의 상부 일부를 제거할 정도의 에칭이 요구되는 반면, 제2에칭단계(S460)에서는 제1판상구조층(220)만 제거할 정도의 에칭이 요구되기 때문이다.
예를 들어, 제1에칭단계(S440)에서 산소 플라즈마 에칭이 100W의 소비전력에서 50초 동안 진행된다고 하면, 제2에칭단계(S460)에서 산소 플라즈마 에칭은 100W의 소비전력에서 50초 미만 동안(예를 들면 15초) 진행되거나, 또는, 50초 동안 진행되되 100W 미만의 소비전력에서 진행되거나, 또는 100W 미만의 소비전력에서 50초 미만 동안 진행될 수 있다.
도전층 마련단계는 슬롯이 오픈되도록 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 단계일 수 있다.
전술한 바와 같이, 슬롯(211)이 형성된 베이스기판(210)의 상면에 도전층을 전사하는 과정에서, 베이스기판(210)의 상면 중 슬롯(211)이 형성되지 않은 영역에는 도전층이 베이스기판(210) 측으로 전사되고, 베이스기판(210)의 상면 중 슬롯(211)이 형성된 영역에는 도전층이 베이스기판(210) 측으로 전사되지 않음으로써, 슬롯(211)은 오픈될 수 있다.
도전층이 그래핀으로 이루어지는 경우, 박리단계(S450) 이후에 베이스기판(210)의 상면에 남는 제1판상구조층과 새로 마련되는 도전층이 동일한 그래핀으로 이루어짐에도 불구하고, 제2에칭단계(S460)를 통해 제1판상구조층(220)을 제거하는 이유는 제1판상구조층(220)이 이전의 여러 공정을 거치면서 손상되었을 수 있기 때문이다.
즉, 도전층 마련단계에서 베이스기판(210)의 상면에 마련되는 새로운 도전층은 손상되지 않은 상태이기 때문에, 슬롯이 있는 메타구조체(200)의 품질은 확보될 수 있다.
다음으로는, 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 제3실시예에 따른 공정 중에 보호층이 마련된 후 제거될 수 있고 이를 통해, 슬롯의 길이가 조절될 수 있으며, 다른 내용은 전술한 제3실시예에 동일하므로 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 반복되는 내용은 가급적 생략한다.
본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법은 전술한 판상구조층 마련단계(S410), 취성층 마련단계(S420) 및 균열발생단계(S430) 이후에 진행되는 보호층 마련단계(S510)를 포함할 수 있다.
보호층 마련단계(S510)는 균열의 일부분만 오픈되도록 취성층 및 균열 속의 제1판상구조층의 상면의 일부분에 보호층을 마련하는 단계일 수 있다.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 보호층 마련공정 설명하기 위한 예시도인데, 도 15의 (a)는 평면예시도이고, 도 15의 (b)는 도 15의 (a)의 A-A’선 단면예시도이고, 도 15의 (c)는 도 15의 (a)의 B-B’선 단면예시도이다.
도 15를 더 포함하여 보는 바와 같이, 보호층(610)은 제2방향(W2)을 따라 이격되게 마련될 수 있다. 보호층(610)은 증착이 용이하고 에천트 등을 통해 제거가 용이한 소재로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 구리로 이루어질 수 있다.
보호층(610)은 전자선 증착(e-beam evaporation), 열증착(thermal evaporation), 스퍼터링(Sputtering) 등의 증착법으로 마련될 수 있다.
보호층(610)은 취성층(240) 및 균열(250)의 내측에도 마련될 수 있으며, 이에 따라, 보호층(610)은 균열(250) 속의 제1판상구조층(220)의 상면에도 마련될 수 있다(도 15의 (b) 참조).
도 15의 (a)를 참조 했을 때, 보호층(610)이 서로 이격되어 마련되면, 균열(250)은 보호층(610) 사이에서만 오픈되도록 한정될 수 있으며, 이렇게 한정되어 오픈되는 균열(250)의 길이는 슬롯의 길이가 될 수 있다. 따라서, 보호층을 적절하게 마련함으로써, 생성하고자 하는 슬롯의 길이, 슬롯의 형태, 슬롯의 위치 등은 조절될 수 있다.
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 제1에칭공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 16의 (a)는 평면예시도이고, 도 16의 (b)는 도 16의 (a)의 A-A’선 단면예시도이고, 도 16의 (c)는 도 16의 (a)의 B-B’선 단면예시도이다.
도 16을 더 포함하여 보는 바와 같이 보호층(610)이 마련되면, 제1에칭단계(S440)에서 에칭(260)은 보호층(610)이 마련되지 않은 균열(250) 속 제1판상구조층(220) 및 베이스기판(210)의 상부에 대해서 이루어질 수 있다.
즉, 보호층(610)은 산소 플라즈마 에칭에 의해 에칭되지 않을 수 있으며, 따라서, 보호층(610)이 마련되지 않은 부분에만 에칭이 이루어질 수 있다. 이 결과, 보호층(610)에 의해 덮이지 않고, 오픈된 균열(250)에서만 에칭이 이루어질 수 있다. 그리고, 오픈된 균열(250) 속의 제1판상구조층(220) 및 베이스기판(210)의 상부가 에칭되고 베이스기판(210)에는 오픈된 균열(250)에 대응되는 형상의 슬롯(211)이 생성될 수 있다.
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 박리공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 17의 (a)는 평면예시도이고, 도 17의 (b)는 도 17의 (a)의 A-A’선 단면예시도이고, 도 17의 (c)는 도 17의 (a)의 B-B’선 단면예시도이다.
따라서 도 17을 더 포함하여 보는 바와 같이, 박리단계(S450)에서는 점착필름(270)이 보호층(610)의 상면에 부착될 수 있다. 그리고 점착필름(270)이 이동되면 제1판상구조층(220)으로부터 제2판상구조층(230)이 박리되면서 취성층(240) 및 보호층(610)이 제거될 수 있다.
본 실시예에서는 박리단계(S450)를 거치더라도, 제1판상구조층(220)의 상면 일부에는 보호층(610)이 남아있게 된다(도 17의 (b) 참조).
따라서, 제1판상구조층(220)의 상면에 남아있는 보호층(610)을 제거할 필요가 있으며, 이를 위해, 본 발명에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법은 보호층 제거단계(S520)를 포함할 수 있다.
보호층 제거단계(S520)는 박리단계(S450) 이후에, 제1판상구조층(220)의 상면에 남아있는 보호층(610)을 제거하는 단계일 수 있다.
도 18은 본 발명의 제4실시예에 따른 슬롯이 있는 메타구조체 제조공정 중 보호층 제거공정을 설명하기 위한 예시도인데, 도 18의 (a)는 평면예시도이고, 도 18의 (b)는 도 18의 (a)의 A-A’선 단면예시도이고, 도 18의 (c)는 도 18의 (a)의 B-B’선 단면예시도이다.
도 18을 더 포함하여 보는 바와 같이, 보호층 제거단계(S520)에서는 에천트(Etchant)(620)를 이용하여 보호층(610)을 제거할 수 있다. 에천트(620)는 보호층(610)만 제거하고, 제1판상구조층(220)은 제거하지 않는 에천트가 사용될 수 있다.
이후, 제2에칭단계를 통해 제1판상구조층(220)을 제거하고, 도전층 마련단계를 통해 새로운 도전층을 마련함으로써, 길이가 조절된 슬롯을 가지는 메타구조체를 얻을 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 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 정밀한 슬롯 제작이 가능한 슬롯이 있는 메타구조체 제조 기술 분야에서 산업상 이용가능하다.

Claims (14)

  1. 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 판상구조층을 마련하는 판상구조층 마련단계;
    상기 판상구조층의 상면에 상기 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 마련하는 취성층 마련단계;
    상기 제1임계변형률보다는 작고 상기 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 상기 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 상기 취성층 및 상기 판상구조층에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열이 발생하도록 하는 균열발생단계;
    상기 균열 속 상기 베이스기판의 상부를 에칭하여 상기 베이스기판의 상부에 상기 균열에 대응하며 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 제1에칭단계;
    상기 취성층의 상면에 점착필름을 부착하고, 상기 점착필름을 이동시켜 상기 베이스기판에서 상기 판상구조층을 박리시키는 박리단계; 그리고
    상기 슬롯이 오픈되도록 상기 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 도전층 마련단계를 포함하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  2. 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 판상구조층을 마련하는 판상구조층 마련단계;
    상기 판상구조층의 상면에 상기 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 마련하는 취성층 마련단계;
    상기 제1임계변형률보다는 작고 상기 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 상기 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 상기 취성층 및 상기 판상구조층에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열이 발생하도록 하는 균열발생단계;
    상기 균열의 일부분만 오픈되도록 상기 취성층 및 상기 균열 속의 상기 베이스기판의 상면의 일부분에 보호층을 마련하는 보호층 마련단계;
    상기 보호층이 마련되지 않은 균열 속 상기 베이스기판의 상부를 에칭하여 상기 베이스기판의 상부에 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 제1에칭단계;
    상기 보호층의 상면에 점착필름을 부착하고, 상기 점착필름을 이동시켜 상기 베이스기판에서 상기 판상구조층을 박리시키는 박리단계;
    상기 베이스기판의 상면에 남아있는 상기 보호층을 제거하는 보호층 제거단계; 그리고
    상기 슬롯이 오픈되도록 상기 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 도전층 마련단계를 포함하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베이스기판과 상기 판상구조층 사이의 제1점착력은 상기 판상구조층과 상기 취성층 사이의 제2점착력보다 작은 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1에칭단계는 산소 플라즈마 에칭에 의해 진행되는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 균열발생단계에서, 상기 균열이 복수로 생성되는 경우, 상기 균열과 상기 균열 사이의 간격은 상기 취성층의 두께가 두꺼울수록 커지는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 균열발생단계에서, 상기 균열의 폭은 상기 베이스기판의 변형률이 증가할수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도전층 마련단계는,
    상기 슬롯이 형성된 베이스기판의 상면에 상기 도전층을 전사하는 과정에서, 상기 베이스기판의 상면 중 상기 슬롯이 형성되지 않은 영역에는 상기 도전층이 상기 베이스기판 측으로 전사되고, 상기 베이스기판의 상면 중 상기 슬롯이 형성된 영역에는 상기 도전층이 상기 베이스기판 측으로 전사되지 않음으로써, 상기 슬롯이 오픈되는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  8. 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 제1판상구조층 및 제2판상구조층을 순차적으로 마련하는 판상구조층 마련단계;
    상기 제2판상구조층의 상면에 상기 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 마련하는 취성층 마련단계;
    상기 제1임계변형률보다는 작고 상기 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 상기 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 상기 취성층 및 상기 제2판상구조층에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열이 발생하도록 하는 균열발생단계;
    상기 균열 속 상기 제1판상구조층 및 상기 베이스기판의 상부를 에칭하여 상기 베이스기판의 상부에 상기 균열에 대응하며 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 제1에칭단계;
    상기 취성층의 상면에 점착필름을 부착하고, 상기 점착필름을 이동시켜 상기 제1판상구조층에서 상기 제2판상구조층을 박리시키는 박리단계;
    상기 베이스기판 상면에 존재하는 상기 제1판상구조층을 에칭하여 제거하는 제2에칭단계; 그리고
    상기 슬롯이 오픈되도록 상기 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 도전층 마련단계를 포함하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  9. 신축성의 베이스기판의 상면에 제1임계변형률을 가지는 제1판상구조층 및 제2판상구조층을 순차적으로 마련하는 판상구조층 마련단계;
    상기 제2판상구조층의 상면에 상기 제1임계변형률보다 작은 제2임계변형률을 가지는 취성층을 마련하는 취성층 마련단계;
    상기 제1임계변형률보다는 작고 상기 제2임계변형률보다는 큰 변형률이 발생하도록 상기 베이스기판에 제1방향의 인장력을 가하여, 상기 취성층 및 상기 제2판상구조층에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되는 균열이 발생하도록 하는 균열발생단계;
    상기 균열의 일부분만 오픈되도록 상기 취성층 및 상기 균열 속의 상기 제1판상구조층의 상면의 일부분에 보호층을 마련하는 보호층 마련단계;
    상기 보호층이 마련되지 않은 균열 속 상기 제1판상구조층 및 상기 베이스기판의 상부를 에칭하여 상기 베이스기판의 상부에 함몰된 형상을 가지는 슬롯을 생성하는 제1에칭단계;
    상기 보호층의 상면에 점착필름을 부착하고, 상기 점착필름을 이동시켜 상기 제1판상구조층에서 상기 제2판상구조층을 박리시키는 박리단계;
    상기 제1판상구조층의 상면에 남아있는 상기 보호층을 제거하는 보호층 제거단계;
    상기 베이스기판 상면에 존재하는 상기 제1판상구조층을 에칭하여 제거하는 제2에칭단계; 그리고
    상기 슬롯이 오픈되도록 상기 베이스기판의 상면에 도전층을 마련하는 도전층 마련단계를 포함하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1에칭단계 및 상기 제2에칭단계는 산소 플라즈마 에칭에 의해 진행되는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제2에칭단계에서 진행되는 에칭은 상기 제1에칭단계에서 진행되는 에칭보다 작은 소비전력 및 짧은 에칭시간 중 하나 이상의 조건으로 진행되는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 균열발생단계에서, 상기 균열이 복수로 생성되는 경우, 상기 균열과 상기 균열 사이의 간격은 상기 취성층의 두께가 두꺼울수록 커지는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 균열발생단계에서, 상기 균열의 폭은 상기 베이스기판의 변형률이 증가할수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 도전층 마련단계는,
    상기 슬롯이 형성된 베이스기판의 상면에 상기 도전층을 전사하는 과정에서, 상기 베이스기판의 상면 중 상기 슬롯이 형성되지 않은 영역에는 상기 도전층이 상기 베이스기판 측으로 전사되고, 상기 베이스기판의 상면 중 상기 슬롯이 형성된 영역에는 상기 도전층이 상기 베이스기판 측으로 전사되지 않음으로써, 상기 슬롯이 오픈되는 것을 특징으로 하는 슬롯이 있는 메타구조체 제조방법.
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