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연구성과

실용화와 연계될 수 있는 대형 원천기술의 개발
연구성과 주요연구성과

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3D 나노-마이크로 하이브리드 패터닝 기술 개발
작성일 20/06/26 (11:34)조회수 118

  • 3D 나노-마이크로 하이브리드 패터닝 기술 개발

  • 이재종(한국기계연구원)

성과개요

연구기관/연구책임자 한국기계연구원 / 이재종
과제명 3D 나노기반 하이브리드 구조체 제작 플랫폼 및 나노IVD 시스템 통합 기술 개발
성과개요 롤 기반 나노임프린트 리소그래피 시스템 개발
용액전사기반 나노임프린트 공정을 이용한 2차원/3차원 나노-마이크로 하이브리드 패턴 제작 기술 개발
나노구조체 25nm gap, 80nm(W), 1.1um(L) @ Micropillar (8umx 3um)

성과내용

주요내용

  • 롤 기반의 나노임프린트 리소그래피 시스템 및 공정 기술 개발
  • 용액전사 기반 공정을 통한 무잔류층(Zero-residual layer) 나노 패터닝 기술 확보
  • 다층 나노임프린트 공정을 이용한 나노메쉬(Nano-mesh) 구조체 제작기술 개발
  • 고 종횡비 (High aspect ratio; HAR) 나노패턴 제작기술 개발

혁신성

기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 :
  • - 무잔류층 나노임프린트 리소그래피 공정 기술 개발을 통해 기존의 나노임프린트 기술의 한계를 극복함

우수성

세계최고 수준의 성과와 비교 :
  • - EPFL, Obducat, AMO 등과 같이 나노임프린트를 포함한 직접 나노리소그래피 기술을 이용하여 제작 가능한 종횡비는 약 2~3 수준이며, 잔류층 두께 역시 나노패턴 높이의 30%에 달하고 있음

주요 기능/사양

주요기능/사양 내용
Patterning width 마이크로 구조체: 10um (H) x 8um x 3 um (Area)
마이크로 구조체 위에 구현된 나노패턴 크기: 25nm gap, 80nm(W), 1.1um(L)
Substrate Glass, Quartz, PET, PC 등, 최대 크기 6인치

기대효과 및 향후계획

학술적/기술적 기대효과 바이오물질의 포집, 농축, 정제 등 전처리 공정의 효율적 수행이 가능한 나노필터 멤브레인 제작이 가능할 뿐 아니라 고감도 센싱을 위한 플랫폼 제작이 가능하므로, H-Guard 시스템을 비롯한 다양한 관련 분야에 활용이 가능할 것으로 기대됨
경제적 기대효과 나노임프린트 리소그래피 기술을 활용한 기능성 나노패턴의 제작을 통해 대량생산 공정이 가능할 것으로 기대되며, 또한 바이오물질의 전처리 시간을 획기적으로 단축함으로써 관련 분야의 효율화가 기대됨
기타 기대효과 시료 별도의 전처리를 최소화 하며 진단키트 활용에 편의성 제공
향후 계획 나노임프린트 기술을 이용한 시스템 및 공정의 지속적인 성능 개선을 비롯하여 대량 생산이 가능한 기술 개발을 통해, 다양한 바이오물질에 대한 전처리 및 H-Guard 시스템을 위한 활용에 대해 지속적으로 연구개발을 진행할 계획임

성과근거자료

주요연구실적

  • SCI 국외 학술지 게재 (6편) : Microelectron. Eng. 127, 72-76, 2014 / Biosensors & bioelectronics 71, 115-120, 2015 / Microelectron. Eng. 159, 102-107, 2016 / J. Applied Physics 121, 044909, 2017 / J. Nanosci. Nanotechnol. 17, 1-7, 2017 / Adv. Mater. Interfaces 5(8), 1701593, 2018
  • 특허출원(13건) : 10-2014-0066683, 10-2015-0127458, 10-2015-0018360, 10-2015-0018422, 10-2015-0127458, 10-2016-0026978, 10-2016-0052756, 10-2016-0177102, PCT/KR2017/015319, 10-2017-0031927, 10-2018-0004827, 10-2019-0037795, 10-2019-0154224
  • 특허등록(9건) : 10-1486205, 10-1566806, 10-1593457, 10-1634669, 10-1721497, 10-1792796, 10-1930074, 10-1930075, 9,527,235(미국)
  • 기술이전(2건) : 에이슨(주), 2016. 9. 1., 66,000,000원, ㈜아이테드, 2018.10.1. 정액기술료 1.1억원, 경상기술료 매출 15%

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