에어워터와 大阪府立大 첨단과학연세라믹스는 소결품이라는 상식이 뒤집어지기 시작했다. 산업기술종합연구소가 개발 중인 에어로졸데포지션(AD)법이 그 상식파괴의 주역이다. AD법은 기체와 함께 세라믹스 미립자를 고속으로 뿜는 코팅방법으로 세라믹스 막을 실온에서 제작할 수 있는 기술이다. 음속의 속도로 미립자를 기판에 뿜으면, 기판 위에 두께 1-수십 마이크로미터의 치밀한 세라믹스 층이 형성된다. ‘단순한 제조법인 만큼 공업분야에서 활용도가 높다는 것이 특징’(産總硏 선진제조 프로세스 부문)이라고 설명한다. 이 부문은 TOTO와 공동으로 알파 알루미나를 사방 200밀리미터의 큰 면적에 균일한 막으로 만드는데 성공. TOTO는 알루미나 후막(厚膜)을 정전 척 등 반도체 제조용 지그 등으로 사업화할 계획을 추진하고 있다. 産總硏은 압전재료로 널리 사용될 티탄산 지르콘산 납이나 티타산 발륨, 지르코니아, 질화알루미늄 등의 후막 제작에도 가능성을 보였다. 소결체와 같은 기계적·물리적 성질을 가진 세라믹스 후막을 실온에서 만들 수 있기 때문에 기판에는 금속이나 유리, 세라믹스 이외에 150도(화씨) 정도의 온도밖에 견디지 못하는 플라스틱도 적용 가능. 세라믹스 입자를 나르는 기체도 공기나 헬륨, 질소가스 등 여러 가지를 사용할 수 있다. 뿜어낼 때에 마스크를 사용하면 기판 위에 배선회로 패턴 등을 만들 수 있다. 현재의 반도체 제조공정은 기판 위에 포토레지스트를 도포하고 마스크를 씌워서 노광하고, 다시 에칭하기 때문에 공정이 번잡하다. 한편, AD법은 마스크를 놓고 뿜어내기만 하면 세라믹스제 패턴을 형성할 수 있다. 세라믹스 미립자를 고속으로 뿜어내기 때문에 기판이 손상을 입을 가능성이 있다. 이를 위해서 용도마다 검토가 필요하다. 예를 들면 티탄산 지르콘산 납으로 만든 후막은 제작 시에 후막 안에 구조 결함이 다수 생겨서 압전특성과 강유전 특성이 열화되는 경우가 있다. 열처리를 해야 한다. 반대로 알루미나 후막을 이용하는 정전 척의 경우는 손상에 대한 문제는 없으며 오히려 작은 기공(포어)가 충격으로 찌그러져서 파괴압전이 향상한다. AD법으로 만든 후막의 용도는 내마모성 코팅 등이 유력하다. 고부가가치적인 용도로서는 MEMS(미소전자기계시스템)디바이스의 조립에 필요한 광스캐너나 마이크로 화학분석 디바이스 등이 시작·검토되고 있다. AD법은 간단한 제조법인데다 저변이 넓으리라 예상된다. 실온에서 치밀한 세라믹스 층이 형성되는 시스템은 미립자가 처음에는 기판에 꽂혀서 닻 역할을 한다. 거기에 뒤따르는 미립자가 차례차례 부딪혀 파괴와 변형을 반복하여 치밀한 층이 된다. 産總硏은 일본에서 시작된 독창적인 기술로서 국제경쟁력을 가진 대형 기술 시즈로 육성해 나갈 계획이다. (일경산업)