[과제물]MEMS 논문 요약 6

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MEMS 관련 논문 요약

목차

1. 홍성제, 정석원, 박순섭, 황학인, 신상모, 김선관, 양길호, hclqudrhs, "LIGA 공정으로 제작한 구조물의 정밀도에 관한 연구“, 1998 대한전기학회 MEMS 연구회 학술발표회 논문집, pp. 221-230

2. Kwang-Cheol Lee and Seung S. Lee, "3D Fabrication Using Deep X-Ray Mask with Integrated Micro-Actuator"

3. Moon, Sang-Jun and Seung S. Lee, "Fabrication of microneedle array using inclined LIGA process"

본문내용

LIGA 공정은 X-선 사진 식각, 도금 및 사출의 3가지 공정으로 이루어진 고 종횡비의 3차원 구조물을 만드는 공정을 말한다. X-ray를 이용하면 수백에서 수천 μm의 높이를 가지면서도 1μm 이하의 분해능을 가지는 미세 구조물을 제작할 수 있다. 본 논문에서는 정확한 공정 설계를 위한 각 공정 단계에서의 구조물의 정밀도를 측정하고, 오차의 원인을 규명하고자 하였다.
X-ray의 광원으로 포항 가속기(PLS, Pohang Light Source)의 white X-ray beam을 이용하였고, X-ray resist로는 PMMA(Polymethylmethacrylate)를 사용하였다. 100μm, 200μm, 300μm 및 1.0mm 두께의 PMMA를 가공하였으며, 충분한 contrast를 위해 두께에 따라 제작방법을 달리 하였다. Mask로는 2μm Si3N4 멤브레인 위에 3μm의 Au 흡수체 패턴과 300μm Si wafer 위에 40μm의 Au 흡수체 패턴을 사용하였다. X-ray가 균일하게 조사되도록 beam에 수직한 방향으로 20mm/s로 시편을 스캐닝 하였다. 공정 순서는 다음과 같다.

Fig. 3는 제작된 X-ray 마스크의 패턴을 보여준다. Au는 약 85°의 측면 경사를 가지고 있다. 마스크에는 여러 크기이 원형과 사각형 패턴이 제작되어 있다. Fig. 4는 노광량에 따른 PMMA의 현상 속도를 보여준다. 6.4kJ/cm2까지 PMMA에 축적된 X-ray 에너지가 증가할수록 현상 속도가 증가하였다. 또한 실험결과 흡수체 밑부분도 X-ray photon의 축적에 의해 약 0.1-0.3μm/min 속도로 현상됨을 알 수 있었다. 이때 흡수체 아래에 축적된 에너지는 190-380J/cm2이었다.

참고 자료

없음