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마이크로 인덴테이션과 습식 에칭에 의한 유리표면 미세가공

전문가 제언: ○ 유리재료는 매우 오래된 역사를 가지고 있으며 내구성, 투과성, 평탄성, 고절연성 등의 특징을 가지고 있다. 최근에는 디스플레이, 광학부품, 기록매체 이외에 MEMS 등의 새로운 분야로 응용이 확대되고 있다. 이러한 응용분야에서 유리의 물성과 표면물성이 중요하게 되는 경우가 많다. 따라서 표면물성을 제어하거나 개질하는 것이 중요한 과제의 하나이다.

○ 따라서 유리 응용에 있어서는 가공성, 특히 미세가공 기술에 관심이 집중되고 있으며, 다양한 가공방법이 제안되고 있다. 특히 마스크 관점에서 새로운 마스크형성법 개발 외에, 기계가공, 레이저 가공, 블라스팅 가공을 비롯한 다양한 가공법이 제안되어 있다.

○ 현재 널리 사용되는 유리 가공기술에는 분말 분사 가공방식, 건식 식각방식, 습식 식각방식이 있다. 분말 가공방식은 가공 후에 처리된 부분이 불투명하게 되는 문제점이 있고, 건식 식각방식은 식각속도가 느리다는 문제가 있다. 그리고 습식시각은 식각용액인 불산을 사용해야 한다.

○ 이 문헌에서는 불산에 의한 유리의 에칭속도가 유리에 압력인가에 따라 변화하는 현상에 대하여 유리표면의 내약품성 변화와 미세가공 관점에서 원리와 특징을 설명하고 있다. 압력인가에 의한 내 에칭성 변화는 알루미노실리케이트, 붕규산 실리케이트 이외에 석영 등의 다양한 유리종류에서 확인되었다. 여기서는 유리의 골격을 형성하는 SiO2와 Al2O3에 주목하여, SiO2-Al2O3와 불산에 의한 유리의 에칭속도를 조사하였다.

○ 유리의 특성을 이용하여 새로운 기능 소재를 제조하기 위해서는 미세가공이 요구되는 곳이 많게 되었다. 여기서 소개된 미세 가공기술은 유리 표면개질 기술의 하나이다. 국내에서도 유리 가공기술에 대한 연구는 발표되고 있으나, 주로 레이저를 이용한 것으로 펄스 레이저 가공이나 전해 방전가공에 대한 것에 관심이 많다. 최근에는 레이저와 습식을 이용한 방법도 발표되고 있어, 레이저를 이용한 유리 가공에 많은 관심이 있기를 바란다.

저자: Yasuhiro Saito
자료유형: 학술정보