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유리 나노임프린트(nano-imprint)

전문가 제언: ○ 나노임프린트 기술은 나노미터(nm)에서 마이크로미터(㎛) 크기를 가진 구조를 간편하고 저비용으로 성형할 수 있는 기술이다. 이 기술은 미세구조를 성형하는 프로세스가 단순하고 종래의 장치에 비해 저비용으로 장치를 개발할 수 있어, 미세 가공기술에 적용할 수 있게 되었다.

○ 초기 나노임프린트 기술은 기계가공에 의한 가공한계 등의 기술적인 결함을 보완하는 기술로 주목을 받았다. MEMS 디바이스는 주로 실리콘 웨이퍼를 기반으로 제작되었으나, 2000년대에 들어서 광임프린트 기술에 이어 열 나노임프린트 개발이 되었다. 이 문헌에서는 열 나노임프린트 중에서 고온성형이 필요한 유리 나노임프린트에 대해 해설한다.

○ 성형대상이 수지재료인 경우, 온도와 내약품성 문제로, Fluidic MEMS나 Bio MEMS 분야에서는 사용이 제한된다. 또한 최근 MEMS 분야에서 유체시스템, 바이오 전기영동 칩, 마이크로 렌즈 등에는 내약품성이 우수하고 사용온도가 높으며, 광 투과성이 우수한 유리의 미세가공이 요구되고 있다. 유리재료가 수지재료와 다른 점은 가열온도가 150℃ 정도에서 600℃로 높은 것이다. 열에 의한 연화온도(유리전이점 온도 Tg)에 의해 열가소성 재료가 열 임프란트에 적합하다고 할 수 있다.

○ 세계적으로 나노임프린트 기술의 산업화가 현실로 등장하고 있다. 이에 따라 나노임프린트 장치, 전사재료, 금형, 이형재 등의 나노임프린트 부품 소재 분야로 기업들이 속속 진출하고 있다.

○ 우리나라 나노임프린트 기술은 미국, 유럽 등 선진국의 수준에는 아직 못 미치고 있지만 최근 빠르게 성장하고 있다. 한국기계연구원은 50㎚급의 미세한 패턴을 제작할 수 있는 자외선 나노임프린트 리소그래피 공정 및 장비를 개발하였다. 또한 일부 벤처업체는 장치를 개발하여 판매하고 있다. 선진국에서는 이미 나노임프린트 기술개발을 위한 산학연 컨소시엄이 형성되어 국가 연구개발 프로젝트로 추진하고 있다. 우리나라도 정부 차원에서 개발전략을 수립하여 국가주도로 나노임프린트 관련기술이 진행되길 기대한다.

저자: M Takahashi
자료유형: 학술정보