姬路공업대학 고도산업과학기술연구소의 豊田紀章 객원조교수 등 연구팀은 클러스터 사이즈(집단의 양)을 선별하여 조사하는 신형 가스틀러스터 이온빔 장치를 개발했다. 클러스터 이온빔은 기판표면에서 고밀도로 원자와 충돌, 단원자 이온빔보다도 기판의 손상을 억제한 가공이 가능한데, 더 낮은 손상으로 가공하기 위한 특정 사이즈 클러스터의 선별은 곤란하다고 알려져 왔다. 새 장치로 동일한 클러스터 사이즈를 선별함으로써 금속이나 반도체, 자성재료의 초저손상 가공이 가능하게 된다. 새 장치는 수백에서 수천 개의 덩어리에서 발생하는 클러스터를 1.2테슬러의 강한 자장으로 통과시켜 질량에 따라 구부러지는 각도의 차이를 이용, 특정한 사이즈의 클러스터 이온빔만을 취출한다. 플러스마이너스 100개의 정도로 클러스터 사이즈를 선별할 수 있다. 지금까지의 장치에서는 클러스터 사이즈가 일정치 않았기 때문에 1원자당 에너지 분포가 수 백 전자볼트였지만, 클러스터 사이즈의 제어로 에너지 분포를 몇 전자볼트로 저감. 기판의 손상깊이를 몇 나노미터 정도로 낮출 수 있다고 한다. 이 연구는 신에너지, 산업기술종합개발기구(NEDO)의 위탁사업 ‘클러스터 이온빔 프로세스 테크놀러지’(山田公 프로젝트리더=京大명예교수)의 하나. 앞으로 하드디스크의 자기헤드나 반도체 디바이스 제작용 모니터 웨하, 광통신용 포토닉스 디바이스, 액정 디스플레이의 트랜지스터 등의 분야에서 고속 나노가공기술로 응용연구를 실시한다. (NK)