화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 전자재료
제목 포토리소그래피와 전기화학적 공정을 이용한 마이크로메쉬 제작
초록 Mesh란 많은 수의 그물눈을 가진 구조를 말한다. 그 중, micromesh는 그물눈의 크기가 micro 단위인 것을 말하며, 이러한 micromesh는 현재 여러 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 특히 바이오 및 의학 분야에서는 원심분리기를 이용하여 단백질이나 혈액 속의 세포를 분리하고 있는데, micromesh를 사용하면 효율적인 세포의 분리와 분쇄는 물론, 시료와 효소간의 반응성을 크게 향상시키기 때문에 원심분리기의 단점인 속도, 정확성의 문제를 해결할 수 있다.
본 연구에서는 포토리소그래피(photo-lithography) 공정 후, 도금과 ECF 에칭(Electro Chemical Fabrication)의 두 가지 후속 공정으로 각각 micromesh를 제작하였다. 먼저 전기도금을 이용한 공정순서는, Bare Si 웨이퍼(100) 위에 sputtering을 실시하여 200Å 두께의 Ni seed layer를 증착시킨 후, 미세한 그물눈 구조의 마스크와 photoresist(SU-8 50)을 이용하여 패턴을 형성하였다. 그 후, Ni 건욕액 속에 시편을 넣고, 전기도금을 실시하여 그물눈 구조의 패턴 내부에 Ni을 30μm 두께로 성장시켰다. 형성된 micromesh를 분리하기 위해 KOH를 이용하여 Si을 제거하여, 최종 micromesh를 제작하였다. 두 번째 ECF 에칭 방법으로는, photoresist(AZ 9260)이용하여 30μm 두께의 SUS film 위에 포토리소그래피 공정을 통한 패턴 형성 후, 전기도금과는 반대의 원리를 가지는 ECF 에칭을 실시하였다. 전해액으로는 Aspect ratio 1:1 이상의 에칭 특성을 갖는 황산, 인산, 크롬산이 일정비율로 혼합된 용액을 사용하였고, 일정 전류를 인가하여 칼날구조의 micromesh를 제작할 수 있었다.
본 연구에서 전기화학적 공정을 이용하여 제작한 micromesh는 좀 더 다양한 mask design을 활용하여 micro-filter, nanomesh등으로 응용할 수 있으며, 나아가 세포 분리를 위한 바이오칩 제작 및 의학 분야에도 활발히 적용될 수 있을 것이라 예상된다.
저자 김동욱, 이새은, 조시형, 강형범, 임현우, 박진구
소속 한양대
키워드 Micromesh; 세포 분리; 전기도금; Electrochemical Fabrication
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