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연구성과

실용화와 연계될 수 있는 대형 원천기술의 개발
연구성과 주요연구성과

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Localized Spatial 리소그래피 시스템 및 공정 기술
작성일 20/06/26 (11:36)조회수 119

  • Localized Spatial 리소그래피 시스템 및 공정 기술

  • 이재종(한국기계연구원)

성과개요

연구기관/연구책임자 한국기계연구원 / 이재종
과제명 3D 나노기반 하이브리드 구조체 제작 플랫폼 및 나노IVD 시스템 통합 기술 개발
성과개요 Localized Spatial 리소그래피 시스템 및 공정 기술 개발
마이크로 채널 내 2D 및 3D 구조체 제작 기술 개발

성과내용

주요내용

  • Localized Spatial 리소그래피를 위한 시스템 및 공정 기술 개발
  • 마이크로 채널 내 2D 및 3D 구조체 제작 기술 개발을 통한 기능화 실현

    혁신성

    기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 :
  • 능동적 수차보상(Aberration compensation)을 통한 빔 형상 제어 기술, 개구수(Numerical aperture; NA) 가변 기술 및 초점위치오차(Defocus error) 측정 및 포커싱 제어 기술 등 다양한 광학적/기계적 기술의 동시 적용

    우수성

    세계최고 수준의 성과와 비교 :
  • 독일 Nanoscribe社가 레이저 기반의 3차원 나노구조체 제작 시스템을 제작하고 있으며 최소 분해능 200 nm를 구현하고 있으나, 고가의 레이저 광원 및 레지스트 이머젼 (Resist Immersion) 방식을 사용하고 있음. 본 성과는 드라이(Dry) 방식을 사용함으로써 공정의 효율을 높힘과 동시에 저가의 레이저 광원을 이용하여 H-Guard 시스템을 위한 기능성 채널 제작에 최적화된 고부가가치 시스템 상용화를 목표로 함.

    주요 기능/사양

    주요기능/사양 내용
    광학적 사양 Wavelength : 405 nm
    Source Power : 150 mW
    NA : 0.15∼0.9
    기계적 사양 Stroke : 20 0mm x 200 mm
    Speed(max.) : 50 mm/s

기대효과 및 향후계획

학술적/기술적 기대효과 3D 나노-마이크로 하이브리드 구조체를 활용하여 바이오물질의 포집에서부터 센싱까지 이르는 다양한 H-Guard 시스템 기반 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대됨
경제적 기대효과 종래의 2D 기반의 리소그래피 기술에서 벗어나 다품종 소량생산에 적합한 새로운 시장 창출이 가능할 것으로 기대함
기타 기대효과 본 연구개발을 통하여 축적된 다양한 요소기술은 광학적 방식의 제조 공정을 위한 상용화 기술 개발에 적용되고 있음
향후 계획 능동적 수차 보상을 위해 광학 시뮬레이션 및 측정, 공정실험 등을 통한 시스템 특성 분석 예정. 타 과제와의 협업을 통해 H-Guard 시스템에 적용 가능한 구조체 형상에 대한 설계 및 제작 공정 기술 개발.

성과근거자료

주요연구실적

  • SCI 국외 학술지 게재 (4편) : Journal of Nanoscience and Nanotechnology 16, 11538-11541, 2016 / Applied Physics Letters 111, 143903, 2017 / Carbon 137, 136-145, 2018 / Appl. Phys. Lett. 113, 243901, 2018
  • 특허출원(7건) : 10-2015-0141296, 10-2015-0014868, 10-2016-0095907, 10-2016-0182673, 10-2018-0047207, 10-2018-0161886, 10-2019-0065269
  • 특허등록(3건) : 10-1658985, 10-1688457, 10-1867316
  • 기술이전(1건) : ㈜위키옵틱스, 초소형 레이저 조사 및 측정 장치 기술, 2019. 7. 11., 정액기술료 8,800,000원, 경상기술료 매출액의 8%

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