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상온접합을 이용한 3차원 나노구조․시스템 형성기술의 연구개발

전문가 제언: ○ 마이크로/나노비다이스.시스템기술은 광.통신.바이오 분야 등 21세기의 주요산업의 혁신을 주도할 것으로 기대되고 있다. 현재 응용연구가 빠르게 진행 중인 MEMS의 경우, 디바이스 미세가공기술이 2차원적이므로 종횡비(aspect비)가 큰 마이크로구조의 제작에는 한계가 있고, 또한 고 종횡비가공의 LIGA 프로세스 역시 복잡한 3차원구조물의 제작에는 한계가 있는 2.5차원 수준의 가공프로세스이다.

○ 일본의 Fuji Xerox사가 개발한 소위 “FORMULA“프로세스는 3차원 미세가공기술로서 2차원적인 MEMS 미세가공의 한계를 극복하여 복잡한 3차원 미세구조를 제작할 수 있는 가공기술로 원리가 입증된 것으로 알려져 있다. 이 보고서는 FORMULA 기술을 실제로 마이크로부품/시스템제작에 응용할 수 있도록 제조기술을 확립하기 위해 2001년 이후 정부(경제산업성/NEDO)의 지원으로 수행한 프로젝트의 2004년 연구개발내용이다.

○ 프로젝트의 연구내용은 크게 반도체웨이퍼를 상온.진공에서 접합.적층하는 핵심 툴인 상온 접합 장치의 개발, 3차원 구조체의 재료와 제작프로세스개발, 그리고 시험제작한 구조체.시스템에 대한 기계.광학적 기능평가 등 3개의 과제로 구성되고 있고, 이 연구에서 목표로 하는 시험적 개발대상제품은 마이크로 열교환기와 포토닉 결정이다.

○ 2004년 보고서는 FORMULA 프로세스에 의해 패턴닝된 박막을 상온접합방식으로 접합.전사하여 3차원구조체로 적층 가공할 수 있는 제조기술이 완성되어 실용화단계에 진입하고 있음을 보여주고 있다.

○ MEMS 기술 분야에서 미국.EU에 비해 상대적 후발위치에 있는 일본은 최근 그들의 강점인 제조기술을 통해 3차원 마이크로 구조체 기술을 확립하고 앞으로 광통신디바이스시장을 선점하려는 것으로 보인다. 국내에서도 마이크로/나노기술연구가 국책사업으로 활발히 추진 중에 있다. 이 보고서가 3차원 마이크로디바이스 시스템관련 분야의 국내 연구진에게 유용하게 활용되기를 기대한다.

저자: Fuji Xerox
자료유형: 학술정보