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전기, 화학, 기계 및 열 프로세스에 의한 팁 베이스 나노제조기술

전문가 제언: ○ 나노기술의 응용도구는 주로 주사탐침현미경(SPM)과 표면수식장치(Nanoindenter)이다. SPM의 대표적인 툴인 STM과 AFM이 연구에서나 상업적 응용분야에서 개척자의 역할을 하고 있다. 이들의 핵심기술인 나노스케일 탐침(probe)은 가공재료의 측정과 조작, 기계가공, 증착, 정보, 영상 등 물리/화학/기계/전기적 연구개발과 제조 툴(tool tip)로서의 역할을 한다.

○ 지금까지 광 나노리소그래피, 나노임프린트, 전자/이온빔 등의 나노제조 프로세스들이 개발되어왔고, 일부 나노제품의 실용화에서 기술적 성과가 입증되었다. 그러나 이러한 나노제조기술들은 다양한 재료들을 가공하는데 한계가 있다. 100nm보다 작은 완전한 시스템을 만들려면 1nm 이하의 공차를 갖는 20nm 이하의 부품들이 필요하기 때문이다. 이 중요성은 나노스케일 툴 팁(이하 Tip Based Nanomanufacturing: TBN) 개발과 관련하여 2007년 미국 국방부 DARPA에 의해 확인된 바 있다.

○ 이 논문은 TBN기술의 배경, 개발현황과 응용상황, 미래의 나노기술혁신에서 TBN의 역할 등을 다루고 있다. 특히, 수~수십 나노스케일 환경에서 일어나는 팁과 샘플(가공재료) 사이의 물리, 화학, 전기, 기계, 광학적 프로세스의 해석과 응용에 대한 자료분석, 그리고 나노방전가공, 나노전기화학가공, DPN, 나노엠보싱, 나노레이저이용 등 TBN 프로세스기술의 연구동향과 성과분석은 이 분야에 종사하고 있는 국내 관련연구원과 엔지니어에게 유용한 정보를 제공할 것으로 판단된다.

○ 지금까지 성취한 TBN 플랫폼을 이용하여 이미 10nm 이하 스케일의 나노채널, 양자 점, 나노와이어, 초고밀도 메모리구조 등에 낮은 코스트로 또한 고도로 정밀하게 응용할 수 있는 단계에 이르고 있고, 향후 단일전자 트랜지스터 및 메모리구조, 나노스케일 연료전지, 초고밀도 3차원 메모리구조, 유전약품용 분자조립, 한개 칩 위의 나노제조공장 등 새로운 응용을 실현하는데 기여할 수 있을 것으로 전망된다. 국내에서도 앞으로 나노제조기술, 특히 TBN 프로세스개발이 산학연공동으로 더욱 활성화되기를 기대한다.

저자: A. P. Malshe et al.
자료유형: 학술정보