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나노 기술은 21 세기의 핵심 기술로 여겨지며, 크기가 수 백 나노 미터에 불과한 물체를 필요한 형태로 제작할 수 있는 근본적인 방법을 제공한다. 이러한 물체는 컴퓨터, 통신 산업 또는 의약 및 생명 공학 분야의 마이크로 프로세서 및 전기 회로와 같은 거의 모든 곳에서 응용들을 찾을 수 있다. 새로운 제조 공정의 개발을 장려하기 위해 EU는 최근 마리 큐리 훈련 네트워크 (Marie Curie Training Network) ELENA (신생 나노 제조 방법의 장점을 위한 저에너지 전자 구동 화학, Low energy ELEctron driven chemistry for the advantage of emerging NAno-fabrication methods)를 설립했다. 엠파 (Empa)는 13 개국에서 13 개의 대학, 3 개의 연구 기관 및 5 개의 산업 파트너와 함께 프로젝트 파트너 중 하나이다. 이 대규모 프로젝트의 목적은 나노 기술 분야의 젊은 유럽 과학자들을 대상으로 한 연구를 통해 과학적 연구와 연구에 필요한 혁신적인 아이디어를 창출함으로써 유럽의 국제 경쟁력을 향상시키는 것이다. 이 네트워크는 레이캬비크(ReykjavIk)에 있는 아이슬란드 대학 (Icelandic University)의 후두르 인골프슨 (Oddur IngOlfsson) 박사가 이끌고 있으며, Empa의 대표는 툰 (Thun) 소재의 기계 및 나노구조 연구소의 이보 우케 (Ivo Utke) 박사이다. 엠파는 이미 현재 프로젝트에 참여하고 있는 일부 대학교와 긴밀하게 협력한 COST-Action Network 'CELINA' (전자 유도 나노 제작을 위한 화학) 'ELENA'의 선행 프로젝트에 이미 참여했다. 'CELINA'의 목적은 주사 전자 현미경으로 자체 개발된 가스 주입 시스템을 사용하여 집속된 전자빔으로 직접 쓰기 위한 저 휘발성 물질의 적합성을 조사하는 것이었다. 향후 4년 동안 EU는 ELENA에 대해 4 백만 유로를 제공 할 것이다. 집속된 전자빔에 의한 증착 (FEBID) 및 극자외선 리소그래피 (EUVL)의 두 가지 최첨단 나노 기술 프로세스는 이 네트워크의 중심 연구주제이다. FEBID 기술은 매우 미세하게 집속된 전자빔을 사용한다. 이것은 컴퓨터 칩이 제조되는 실리콘 웨이퍼와 같이 표면에 필요한 형상의 3 차원 구조를 '작성 (write)' 하는데 사용된다. 이 구조는 문제의 표면에 연속적으로 공급되는 흡수 분자가 전자빔에 의해 분해되어 분자의 특정 부분이 기판 상에 국부적으로 증착된다는 점에서 '첨가제 제조'의 형태에 의해 생성된다 . 이 과정은 필요한 구성 요소를 포함하는 분자의 사용을 필요로 한다. 그런 다음 전자빔에 의해 기판에 필요한 재료 구성을 만든다. ELENA 프로젝트 과정에서 재료 과학자, 화학자 및 물리학자들은 FEBID 기술에 적합한 분자를 개발하고 시험하기 위해 함께 노력할 것이다. 이 공정은 지난 10 년 동안 엠파에서 연구 대상이었으며 이미 가장 높은 자기적 해상도를 가진 자기 센서를 작성하는데 성공적으로 적용되었다. 이를 위해 엠파 연구진은 여러 개의 금 전극 사이의 실리콘 산화물 층 상에 탄소 함유 매트릭스 내 특수 자기 특성을 가진 미립자 코발트 화합물을 작성할 수 있는 Co2(CO)8 분자를 사용했다. 다른 응용 분야는 나노 포토닉스 분야에서 실현되었다. 초기 물질인 금 Me2Au(tfa)를 사용하여 수직 공동 표면 방출 레이저에 광학 격자를 최소한의 침입 방식으로 작성했다. EUVL 기법은 또한 2 차원으로 제한되지만 표면에 극히 미세한 구조를 각인시킨다. 이 공정이 정확하게 기능하기 위해서는 포토 레이스트로 알려진 박막 내에서 특별히 개선된 재료가 필요하다. 이러한 필름에 적절한 방식으로 EUV 광을 조사하면 효율적이고 정확하게 원하는 구조가 생성된다. FEBID를 사용한 순수 금속에 첨가물 쓰기를 위한 새로운 분자 및 EUVL을 위한 새로운 포토 레지스트를 연구하는 것은 ELENA 프로젝트에 종사하는 총 15 명의 뛰어난 박사 과정 학생의 연구 주제이다. 2명의 박사후 연구원과 3명의 박사 과정 학생이 있는 이보 우케 박사의 그룹은 주사 전자 현미경의 전자빔 및 분자 흐름의 강도에 따라 흡착 분자의 증착된 성분을 제어 가능한 방법을 시험하고 있다. 본 기사는 전자빔을 이용한 나노구조 제작에 대한 EU 프로젝트로 반도체 등의 분야에 응용 가능하여 이에 대한 관심이 요구된다. |
