| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 | 19권 1호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
| 제목 | 듀얼 디퓨저 리소그래피를 이용한 3차원 마이크로 구조의 제작 |
| 초록 | 최근 MEMS 분야에서는 다양한 마이크로-광학 시스템(micro-optical system)이나 마이크로-전자 시스템(micro-electronic system)에 사용하기 위한 3차원 마이크로 구조의 제작에 많은 노력과 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 3차원 마이크로 구조를 만들기 위한 기존의 기술로는 Micromachining, LIGA 공정 등이 있다. 하지만 이러한 기술들은 수직의 3차원 마이크로 구조를 제작 할 수는 있지만, 비스듬하거나 굴곡진 3 차원 마이크로 구조의 제작엔 어려움이 있다. 이러한 구조상의 한계를 극복하기 위해 stereolithography나 gray-scale lithography 등이 개발되었다. 하지만 이 기술들은 공정이 매우 복잡하고, 공정에 드는 장비나 가격 또한 매우 비싸다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 나온 공정이 디퓨저 리소그래피 공정이다. 이 공정은 간단하고 비싸지 않다는 장점을 가지고 있지만, 단일 디퓨저에 의해 정해진 빛의 산란 정도를 사용하여야 하므로 제작 가능한 패턴의 경사에 한계가 있고 두꺼운 두께의 레지스트(resist)가 필요하다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 듀얼 디퓨저 리소그래피를 이용하여 낮은 경사도와 얇은 레지스트 두께를 가지는 3차원 마이크로 구조를 제작함으로써, 디퓨저 리소그래피가 갖는 한계를 해결하고자 한다. 3 차원 마이크로 구조로 쓰이는 재료로 레지스트(AZP4620 photoresist, AZ-EM, USA)를 이용하였고, 이를 Si 기판에 코팅 하였다. 그 후 리소그래피 공정을 위하여 UV aligner(EVG-620, EVG, Austria)에 사각형, 원형, 삼각형 등의 패턴을 디자인 한 포토마스트(Photomask)를 설치하였다. 설치된 포토 마스크 상부에 3차원 마이크로 구조의 제작에 핵심 재료인 듀얼디퓨저를 설치하였다. 두 디퓨저는 각각 Gaussian 산란을 유발하는 Ground glass 디퓨저(NT83-384, NT45-656, Edmund Optics, USA)와 Lambertian 산란을 유발하는 Opal glass 디퓨저(NT43-719, Edmund Optics, USA)를 사용하였다. 듀얼 디퓨저를 이용함으로써 광원에서 나온 UV 빛이 두 번의 굴절을 하게 되고 그로 인하여 광원으로부터의 굴절 각이 더 커지게 된다. 그 후 UV를 조사 한 뒤 developer(AZ400K, AZ EM, USA)를 이용하여 레지스트를 현상하면, 낮은 경사도와 얇은 레지스트 두께를 가지는 3차원 마이크로 구조를 제작 할 수 있다. 3 차원 마이크로 구조의 특성을 평가하기 위하여 3D-profiler (μ-surf, Nanofocus, Germany)와 FE-SEM(S-4800, Hitachi, Japan) 측정 장비를 이용하였다. 분석 결과에 의거하여, 본 기술은 3 차원 마이크로 구조의 제작에 이용되는 다른 기술들의 대안이 될 수 있다고 판단된다. This research was supported by Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Education, Science and Technology (2008-0061862). |
| 저자 | 한동호, Hassan Hafeez, 류헌열, 조시형, 박진구 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | diffuser lithography; 3D micro structure; dual diffuser; ground glass diffuser; opal glass diffuser |
