니켈 배열 마이크로니들은 높은 기계적 강도와 우수한 전도성 등의 장점을 가지며, 생명공학 등 분야에 널리 적용되고 있다. 미세 전기도금 공정은 높은 복제 정확도와 넓은 적응성 덕분에 니켈 마이크로니를 제조하는 신뢰할 수 있는 방법이 되었다. 그러나 미세 전기도금 공정에서는 보통 주조층 두께와 동일한 두께의 감광제 몰드를 사용하게 되어, 두꺼운 감광제 미세 전기도금 시 미세구조 부위에 잔여 감광제가 남거나 감광제 층 제거가 어려운 문제가 발생한다. 위 문제를 해결하고 나노 수준의 곡률 반경을 가진 니켈 배열 마이크로니를 얻기 위해, 우리는 니켈 기반 배열 마이크로니의 얇은 감광제 미세 전기도금 제조 공정을 제안하고 실험적으로 검증하였다. 먼저, (100)형 단결정 실리콘의 이방성 식각 특성을 이용하여 배열 원뿔 구덩이 실리콘 몰드를 제작하였고, 그 다음 실리콘 몰드 표면에 두께 200 nm의 니켈 종자층을 스퍼터링하였다. 이후, 광회로 공정을 사용하여 마이크로니 지지 보 기의 얇은 감광제 몰드를 제조하였으며, 마지막으로 실리콘 몰드에 미세 전기도금을 수행하여 배열 니켈 마이크로니를 방출하였다. 실험 결과, 본 연구에서 사용한 방법은 실리콘 몰드를 손상시키지 않으면서 크기 평균 편차 1.7 μm, 절대 위치 평균 편차 1.8 μm, 끝단 평균 곡률 반경 150 nm인 배열 니켈 마이크로니를 얻을 수 있음을 보였다. 약 2 μm 두께의 RFJ-60 음성 감광제를 미세 전기도금 몰드로 사용해 약 24.3 μm 두께의 배열 니켈 마이크로니 지지 보를 성공적으로 제조하였다. 또한 SiO₂ 측식량을 광회로 마스크 패턴 크기에 보상하는 방법으로 니켈 마이크로니의 상대 크기 오차를 1%로 줄였다. 미세 전기도금 공정과 단결정 실리콘의 이방성 식각 특성을 결합하여 고품질, 고효율의 배열 니켈 마이크로니를 제조할 수 있어 배열 니켈 마이크로니의 대량 제조 기반을 마련하였다.

배열 니켈 마이크로니; 실리콘 몰드; 미세 전기도금 공정; 측식량 보상