연구동향
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3차원 나노공정법을 이용한 메타 물질 제작
이은지(포항공과대학교 기계/화학공학과)

Top down 방식인 PL 공정 또는 EBL 공정을 여러 번 적용시킴으로써 3차원 형태의 메타 원자를 만들 수 있다. 포항공대 기계공학과 노준석 교수님 연구실에서 제안한 공정은 다음과 같다. 우선 산화알루미늄 위에 0.6 nm 두께로 실리콘을 올린 후 dry etch시켜 준다(1차 리소그래피). 이후 물리 기상 증착법 중 스퍼터링(sputtering)을 이용해 알루미늄을 올려주어 전류가 통하게 해 준다.

2차 리소그래피 공정과 리프트 오프 공정을 통해 금을 증착한 후 3차 리소그래피 공정을 통해 바닥을 보호하기 위한 SOG를 건식 식각 해 준다. 4차 리소그래피 공정을 통해 금 기둥을 세운 후 5차 리소그래피 공정과 리프트 오프 공정을 통해 V 모양의 금을 증착해 준다. 마지막 구조를 얻기 위해 산소 플라즈마를 이용해 SU-8을 제거하고 SOH 및 알루미늄을 제거한 후 Hot IPA를 이용해 건조시켜 주면 테라헤르츠파 영역에서 작동하는 손대칭성 스위칭 메타 물질을 제작할 수 있다.


이처럼 PL을 여러 단계 사용함으로써 비교적 쉽게 3차원 메타 물질을 제작하거나 초정밀 나노공정 구현을 통해 10 nm 미만의 해상도 및 정렬오차 20 nm 미만의 나노 패턴을 70% 이상 재현성으로 제작할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 이를 통해 기존의 나노 공정 기술의 한계를 극복하여 초미세사이즈, 3차원 적층/계층형 나노 구조 등을 높은 정밀도로 제작할 수 있다는 가능성을 열었다.
 

 





  • 2차 리소그래피 공정
  • 리프트 오프 공정
  • 손대칭성 스위칭 메타 물질
  • 테라헤르츠파 영역
  • 초미세사이즈, 3차원 적층/계층형 나노 구조
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