유리 재료는 우수한 물리적 특성으로 인해 첨단 기술에서 점차 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 유리는 취성(脆性)이며 열적 및 기계적 응력에 민감하기 때문에 정밀 가공은 여전히 주요한 과제로 남아 있다. 본 연구에서는 구면수차 보조 필라멘테이션(spherical-aberration-assisted filamentation)과 레이저 유도 딥 에칭(Laser-Induced Deep Etching, LIDE)을 결합하여 융합 실리카 기판에서 전례 없는 고정밀 마이크로 홀 가공을 달성하는 새로운 접근법을 제시한다. 강력한 펨토초 레이저 빔에 의도적으로 구면수차를 도입함으로써 박막의, 균일하게 연장된, 그리고 안정적인 필라멘트를 생성하고, 이는 표준 필라멘테이션에서 흔히 나타나는 원치 않는 플라즈마 형성과 열 변형을 효과적으로 억제한다. 이 방법을 사용하여 다양한 크기의 시편에서 직경이 10 m까지 작은 마이크로 홀을 제작하였으며, 1 mm 두께 시편에서도 거의 0에 가까운 테이퍼(taper)를 유지하였다. 측벽은 나노 스케일의 매끄러움( Ra = 38.1 nm, RMS = 53.9 nm)을 보였고, 홀 영역은 다수의 실험에서 약 \sim 1.0\%의 변동만 나타내 우수한 반복성을 나타냈다. 본 연구의 단순한 광학 구성은 특수 부품에 의존하는 기존 접근법에 비해 비용을 크게 낮추는 동시에 기하학적 다양성, 최소 손상, 정밀도, 반복성이라는 핵심 요구 조건을 적절한 수준으로 충족한다. 본 연구는 정밀 유리 가공 분야에서 중요한 진전이며, 향후 미세구조 전자, 광학 및 마이크로플루이딕스 장치에 대한 기반을 마련한다.
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