환경 습도 변화가 마이크로 피펫 프로브 구조의 읽기 및 쓰기 안정성에 미치는 부정적인 영향을 극복하기 위해 본 논문에서는 먼저 혼합실과 작업실로 구성된 이중 챔버 구조를 설계하였으며, 작업실 내의 내장 칸막이에 균일하게 분포된 작은 구멍들을 통해 균일한 미세 기류를 형성하여 작업실 내 습도가 균일하게 유지되고 작업 지점의 기류 교란 영향을 줄였다. 그 다음, 수치 시뮬레이션을 통해 혼합실과 작업실이 이중 챔버 구조로 설정된 합리성을 검증하였으며, 작업실 양측에서 0.06 m·s^-1 미만의 유속으로 이중 측면 가스를 주입할 때 작업 지점의 기류 교란이 50 μm·s^-1 미만임을 확인하였다. 실제 제작 및 실험을 통해 본 시스템이 5분 이내에 작업실 내 습도를 주어진 값(환경 온도 25 ℃)으로 제어할 수 있으며, 상대 습도의 정상 상태 오차는 2.59%임을 보였다; 환경 습도를 제어하고 서로 다른 습도 조건에서 마이크로 피펫 프로브 전기 증착(쓰기) 구조의 품질과 주사(읽기) 이미지 품질을 비교한 결과, 본 환경 습도 제어 방법이 마이크로 나노 읽기 및 쓰기 작업 요구를 충족할 수 있음을 발견하였다. 이 방법은 마이크로 피펫 프로브 기반 미세 구조 제조 및 검사의 안정성과 신뢰성을 향상시키는 데 중요한 실질적 의미가 있다.

마이크로 피펫 프로브 제조 및 검사; 미세 환경 습도 제어; 수치 시뮬레이션 최적화