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광반응이 가능한 Epon 1002F 에폭시레진의 MEMS 및 BioMEMS 응용

전문가 제언: ○ 반도체 공정 기술을 응용하여 제조하는 초소형 전자기계 시스템(MEMS)은 미래 기반 기술로 각국이 개발에 박차를 가하고 있는 분야이다. MEMS는 센서, 액추에이터, 전자회로를 하나에 기판에 탑재하여 초소형화한 시스템이다. 상용화되어 있는 공정으로는 크게 미국 Sandia Lab의 SUMMIT공정과 Cronos사의 MUMPS가 있다. MUMPS는 가격은 낮지만 쌓을 수 있는 층수에 제한이 있다.

○ MEMS는 여러 층으로 이루어져 있고 구조 재료로는 실리콘, 유리, 세라믹, 고분자(SU-8) 등이 사용된다. 다양한 기술로 에칭하여 패턴을 제조한다. MEMS의 용도로는 초소형 로봇, 센서 등 다양하지만 의료 분야에(BioMEMS) 응용이 가장 기대되고 있다.

○ BioMEMS 기술의 산업화에 유망한 분야로는 LOC(Lab-On-a-Chip)제품 등으로 수십억 달러 이상의 시장을 기대하고 있다. 세계적으로 Cepheid, Caliper 등의 선도 기업들이 상용제품 개발을 선도하고 있다.

○ 본 발명은 MEMS에 대표적인 고분자 재료로 사용되고 있는 SU-8의 단점을 개선한 Epon 1002F를 이용한 포토레지스트를 만들어 BioMEMS 재료로 사용한 것이다. 종래의 SU-8의 단점인 가교밀도가 높아 부스러지기 쉬운 점을 가교되지 않는 조성으로 해결하고, 자체 형광발생이 낮게 한 것이다.

○ 본 발명에서는 장점만 강조하고 있으나 가교되지 않은 선형고분자이므로 기계적 물성이 낮고 형태 안정성이 나쁠 수 있다. 이런 단점은 SU-8과 같은 다 관능 에폭시수지를 혼합하여 가교밀도를 조절하여 해결할 수 있다.

○ 국내에서도 정부의 지원으로 MEMS 및 BioMEMS에 많은 연구가 집중되고 있고 상당한 수준에 도달했다. 그러나 소재에 관해서는 여전히 외국에 의존하고 있어 반도체생산 1위국임에도 소재는 외국에 의존하는 전철을 되풀이할 가능성이 많다. MEMS연구에 기업 간 및 연구팀 간의 협력 연구가 필요하다.

저자: The regents of the University of Califonia
자료유형: 특허정보