특허청, “ 첨단 반도체칩 이제는 금형으로 찍어낸다”
TRS roadmap에서 임프린트기술의 위치
이러한 나노임프린트 기술을 사용하여 고집적 반도체를 구현하기 위해서는 나노스케일에서의 물리현상을 고려한 미세회로형성 기술, 스템프제작 기술, 감광재료개발 기술, 임프린트 장비개발을 위한 나노미터급 정밀제어 기술이 필요하다. 현재 이론상 임프린트공정으로는 10nm의 고집적 반도체 미세회로 선폭 제작이 가능한 것으로 알려져 있다.
각주: 1) 1나노미터(nm)는 1미터(m)의 10억분의 1을 의미하며 원자 3~4개가 배열된 정도의 극미세한 크기로 머리카락 굵기의 10만분의 1에 해당한다. 일반적으로 크기가 1 내지 100나노미터 범위인 재료나 대상에 대한 기술이 나노기술로 분류된다.
전 세계 반도체 제조 기술의 방향을 안내하는 지도로서 참고가 되고 있는 International Technology Roadmap for Semiconductors(ITRS)에 나노임프린트 기술로 22nm의 미세회로 선폭을 형성할 수 있는 반도체 제조기술이 소개된 바 있다.
이는 기존의 사진 현상 기술이 회로선폭 100nm 정도의 반도체를 제조하는 수준에 머물러 있다는 점을 감안할 때 매우 혁신적인 기술로 받아들여지고 있다.
나노임프린트 기술에 대한 관심이 고조된 최근 5년간의(2001~ 2005) 임프린트 관련 국내 특허출원 동향을 살펴보면, 총137건이 출원되었으며 그 중 미세회로전사의 목적이 아닌 종래의 단순 임프린트 유사기술 관련 출원을 제외한 핵심 나노임프린트 기술관련 출원은 총40건으로, 2002년까지는 총5건에 불과했으나, 2003년부터 내국인의 출원이 급증하기 시작하여 2004년까지 총34건으로 전체 대비 85%에 달한다. 이는 2003년을 전후로 국내 반도체 산업계에서 기존 사진 현상 방식의 미세화 한계점을 극복하기 위한 차세대 기술로 나노임프린트에 대한 요구와 관심이 높아졌기 때문인 것으로 보인다.
출원인별로는 국내 기업의 출원이 40%로 큰 비중을 차지하고 있으며, 그 중 LG전자는 나노임프린트 기술을 적용한 프로젝션TV용 편광필름과 같은 디스플레이 소재를 개발한 바 있으며, LG필립스LCD는 나노임프린트로 TFT 회로를 형성하는 기술을 개발 중이며, 한국기계연구원은 자외선임프린트 장비 개발에 있어서 선도적인 역할을 하고 있는 것으로 나타났다. 외국 기업의 출원으로는 열전사임프린트 방식의 창시자인 미국 프린스턴 대학의 S. Chou교수가 설립한 나노넥스, 현재 자외선임프린트 방식의 가장 발전된 기술을 보유하고 있는 것으로 평가 되고 있는 미국의 MII사등이 18%를 차지해 주요 출원 기업으로 나타났다.
세부기술 유형별 출원비율은 나노임프린트 장비 개발 및 미세회로형성 기술이 향후 나노임프린트 기술을 대량 생산 체제의 반도체 산업에 적용하기 위한 원천 기술로서 전체출원의 65%를 차지하고 있으며, 기존 사진 현상 방식의 감광재료에서 요구되는 것 보다 까다로운 물리적인 성질이 요구되는 임프린트용 감광재료 개발기술이 22%, 나노임프린트 공정에 사용되는 미세회로의 원형인 스템프 개발기술이 5%등으로 나타났다.
향후 반도체 수요는 계속 늘어날 것이며 그 반도체를 보다 저렴한 비용으로 대량 생산하기 위한 업계의 지속적인 노력이 요구됨에 따라 그 노력의 중심에 있는 국내 나노임프린트 기술의 미래는 매우 밝을 것으로 예상 된다.
특허청 개요
특허청은 특허와 실용 신안, 디자인(의장) 및 상표에 관한 사무와 이에 대한 심사, 심판 사무를 수행하는 산업통상자원부 소속 행정기관이다. 대전에 본부를 두고 있다. 조직은 기획조정관, 산업재산정책국, 정보기획국, 고객협력국, 상표디자인심사국, 기계금속건설심사국, 화학생명공학심사국, 전기전자심사국, 정보통신심사국으로 구성되어 있다. 소속기관으로 특허심판원과 특허청서울사무소, 국제지식재산연수원 등이 있다.
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