자원연, "자원활용.소재" 워크숍

전자부품종합연구소 연구팀은 지난 3일 한국자원연구소 주최로 열린 자원 활용.소재 워크숍에서 "마이크로메커트로닉스의 기능소재 개발"이란 주제를 발표、 관심을 모았다. 다음은 이를 요약정리한 것이다. <편집자주> 반도체 가공공정을 이용、 수백㎙크기의 미세 구조물을 구현하는 마이크로 메커트로닉스 분야의 기술개발은 전자、 컴퓨터、 항공.우주분야、 미래 기계가공 고에너지 빔 가공분야 등에 폭넓게 활용되고 있다.

마이크로메커트로닉스 기술은 크게 실리콘 가공기술과 LIGA(Litho Galvano ormung Abfomung) 가공기술、 두 분야로 나뉜다.

이중 실리콘 가공에는 박막가공성이 우수한 단결정 웨이퍼가 주로 사용되는데 이는 실리콘 특성상 전기적 집적소자가공이 한칩상에서 가능하기 때문이다. 또한 LIGA 기술에서는 금속과 합금、 고분자 세라믹 등 여러가지 미세 구조용 재료가 사용된다.

실리콘의 우수한 특성실리콘은 전기적 및 기계적인 특성이 우수하기 때문에반도체 집적회로의 재료로 가장 널리 사용되고 있다. 최근에는 실리콘 미세가공기술을 이용、 마이크로프로세서와 접속되는 고성능센서의 대량 생산 이가능해졌다. 실리콘이 현재와 같이 반도체 집적회로 및 소형 기계분야에서 필수적인 요소가 된 이유로는 첫째 자원이 풍부하고 저렴한 가격의 순도높은 제품을 얻을수 있으며、 둘째 소형화가 용이하며、 셋째 정밀도가 높고、 넷째 대량생산이 가능하기 때문이다.

LIGA 공정용 소재고종횡비(High Aspect Ratio)를 실현할 수 있는 기술인 LIGA 공정용 소재 기술은 X선을 이용한 패턴 구현 및 식각、 도금 플라스틱 사출 등을 이용、 3차원의 구조물을 만드는 것을 말한다.

이 공정의 장점은 지금까지 반도체 공정에서 만들던 2차원적인 구조물과 달리 높이가 수mm에 이르는 3차원 구조제작이 가능하다는 점이다.

이 공정은 처음에는 우라늄 동위원소를 효과적으로 분리할 수 있는 극히 작은 노즐을 제작하기 위해 개발됐으나 현재 미국.유럽.일본 등지에서 반도체제작 공정에 이용하고 있는 실정이다. <대전=김상용기자>