광 나노 프로세스 기술(Photonanoprocess)

전문가 제언

□ 포토리소그래피(photo-lithography)는 전자집적회로 제작기술로는 현재 보편화된 기술 중에 가장 미세한 구조를 만들어 내는 방법이다. 크롬 층과 유리 기판의 맨 위에 놓인 감광고분자 막 위에 레이저 빔으로 마스크를 제조한다. 자외선을 마스크에 직사하면, 빛은 크롬의 제거된 틈을 통과하며 렌즈는 실리콘 웨이퍼 위의 포토레지스터에 자외선을 집중시켜 작게 비치게 된다. 이러한 포토리소그래피는 현재 한계가 약100nm 선로 간격까지 미세한 구조를 만들 수 있다.

□ 펨토초(femto-second) 레이저에 의한 가공은 다 광자 흡수 프로세스로 열 발생 없이 정밀한 가공을 할 수 있기 때문에 향후 자동차, 광통신, 반도체, 컴퓨터, 바이오 및 의료 등 각 산업에 대단히 활발하게 활용될 것이 기대된다. 펨토초란 10-15초로 순간적 광 강도가 대단히 높고 미소한 영역에 집광시키면 다 광자 흡수과정이 일어나 열을 배출하지 않고 조명 재료를 직접 이온화 할 수 있는 강한 전기자장이 발생한다.

□ 피크 파워가 높은 펨토초 레이저에 의한 가공은 펨토초 레이저를 집광하면 집광 점에 다 광자 흡수가 발생하여 재료 표면에 부하를 가하지 않고도 재료 내부에 작용한다. 펨토초 레이저는 열 변형에 의한 재료 파손이 발생하지 않기 때문에 온도 상승으로 물성이 변하는 반도체와 같은 재료를 손상없이 고 정밀도로 가공할 수 있다.

□ 여기서는 펨토초 레이저에 의한 포토닉(photonic) 결정 제작 연구에 대해 설명하고 있다. 기존의 포토리소그래피는 2차원 가공기술로 마이크로 머신이나 나노 머신 제작에 필요한 3차원 적용이 어렵다. 다 광자 프로세스는 대단히 높은 피크(peak) 출력을 가진 펨토(femto-:10-15)초 레이저를 미소 공간에 투입하여 시공간적으로 높은 광자 밀도를 형성하여 물질과 상호작용을 일으키는 방법이다.

□ 본 연구에서 소개한 레이저 가공기술은 상호 보완적으로 간섭법의 장점은 큰 주기 구조를 한 번에 제작할 수 있고, 집광 레이저는 임의의 구조를 제작할 수 있다는 것이다. 이 두 가지를 조합 응용하면 대단히 양호한 포토닉 결정을 만들 수 있을 것이다.

저자

Hiroaki MISAWA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2004

권(호)

33(11)

잡지명

광학(G134)

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

645~650

분석자

오*섭

분석물

• 광 나노 프로세스 기술.pdf [178,153 byte]

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