1. 어플리케이션
그레이스케일 마스크는 복잡한 형태의 마이크로 렌즈 또는 고품질 3D 미세 구조로 구성된 기타 제품의 주형을 제작하는 데 사용되는 기술입니다. 그레이스케일 마스크는 3D 패터닝에 사용되며, 3D 패턴을 만들기 위해 다중 그라데이션(multiple-gradation) 레이저로 레지스트 코팅에 조사됩니다(그림 1). 조사 후 품질 관리를 위해 레지스트의 3D 형상을 반드시 측정해야 합니다. 3D 패턴은 쉽게 손상되기 때문에 무결성을 확인하기 위해 비접촉 측정이 필요합니다.
2. 올림푸스 솔루션
올림푸스의 LEXT 3D 레이저 스캐닝 현미경을 사용하면 고해상도, 고대비를 지닌 그레이스케일 마스크의 오목 또는 볼록 형태를 비접촉 3차원 방식으로 촬영할 수 있습니다. LEXT 현미경은 405nm 레이저에서 성능을 극대화하기 위해 설계된 높은 개구수와 광학 시스템을 탑재한 대물렌즈 덕분에 불규칙한 경사의 프로파일을 정확하게 캡처하여 재현 가능하고 안정적인 3D 프로파일을 생성할 수 있습니다(그림 1). 사용자는 샘플 형태를 측정하는 것 외에도 레이저 미분 간섭을 사용하여 경미한 불규칙 형태를 명확히 시각화할 수 있습니다.
| 오목 패턴 | ||
 대물렌즈: 50x 50X, 확대 1x |  대물렌즈: 50x 50X, 확대 1x |  대물렌즈: 100x 100X, 확대 1x |
| 볼록 패턴 | ||
 대물렌즈: 50x 50X, 확대 1x |  대물렌즈: 50x 50X, 확대 1x |  대물렌즈: 100x 100X, 확대 1x |
그림 1. LEXT 현미경을 사용한 오목 및 볼록 패턴 촬영
그림 2. 그레이스케일 마스크를 사용한 렌즈 제조 공정
1단계
- 레지스트 코팅
유리에 레지스트를 적용합니다.
- 도면(레이저 조사)
다중 스케일 레이저 빔으로 레지스트를 조사하여 포지티브형 레지스트를 만듭니다.
조사된 영역이 노출되고 연화됩니다.
- 현상액에 담그기
레지스트를 현상하고 불필요한 영역을 벗겨냅니다. 이 단계에서 3D 프로파일 평가는 품질 관리의 핵심입니다.
2단계
- 전기도금
레지스트에 도금을 적용합니다.
- 식각(Etching)
식각을 통해 레지스트를 분해하고 도금을 뒤집어 원래 (금형)을 완성합니다.
3단계
- 열 압착을 사용하여 필름을 금형에 부착합니다.
- 각인(Imprint)
금형에서 필름을 벗기고 뒤집습니다.
- 수지 성형
수지를 필름에 붓습니다.
- 마무리
수지를 경화하고 필름 금형에서 수지를 분리하여 렌즈를 완성합니다.
