한국기계연구원, 50nm급 나노임프린트 리소그래피(lithography) 공정 및 장비 개발

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2005-11-15 10:42

대전--(뉴스와이어)--고 비용 광 리소그래피 공정을 대체하여 50 nm급 미세 패턴을 경제적으로 제작할 수 있는 나노임프린트 리소그래피 공정 및 장비가 개발되었다.

한국기계연구원(원장 박화영) 이응숙 박사팀은 과학기술부의 21세기 프론티어 연구개발사업인 나노메카트로닉스기술개발사업 (단장 : 이상록 박사)의 지원을 받아 “고 비용 광 리소그래피 공정을 대체하여 선폭 50 nm급 나노패턴을 경제적으로 제작할 수 있는 자외선 나노임프린트 리소그래피 공정 및 장비를 개발하였다.”고 14일 밝혔다.

본 연구팀이 이번에 개발한 기술은 다중패턴스탬프(Elementwise Patterned Stamp, EPS)를 사용하는 싱글스텝(Single-step)과 스텝- 엔-리피트(Step-and-Repeat) 자외선 나노임프린트 공정기술이다.

이는 대기압 상에서 대면적(5인치 이상 크기)의 스탬프를 사용하여 자외선 나노임프린트 공정이 가능하게 한 세계 최초의 기술로, 기존 나노임프린트 공정에 비하여 10배 이상 공정 속도를 향상시켜 공정 및 장비 단가를 50% 이상 낮출 것으로 기대된다.

다중패턴스탬프는 기존의 평평한 스탬프와 달리 스탬프 표면에 공기 배출이 가능한 채널이 각 소자 영역사이에 존재하여 대기 분위기에서의 대면적 임프린트가 가능하게 한다.

이번 연구결과의 관련 논문은 국제 SCI 학술지인 Microelectronic Engineering의 금년 9, 10월호 연속 학술지 표지 사진으로 선정되기도 했으며, 총 5건의 국내외 특허를 등록 또는 출원 중이다.

또한, 개발된 공정기술 구현에 필수적인 장비들을 국내 반도체 관련 3개 장비회사들로 기술 이전하여 금년 11월말에 상용화할 예정인데,다중패턴스탬프를 사용한 자외선 나노임프린트장비(비엔피 사이언스), 자외선 나노임프린트용 광경화 수지의 디스펜싱 장비((주)두리기술), 그리고 나노스탬프 표면 코팅장비((주)소로나) 등이다.

본 기술은 전 세계적으로 10년 내 3,000억에서 3,500억 달러 규모의 시장이 예상되는 (미국 국가과학재단(NSF: National Science Foundation) 자료) 나노기술 응용 메모리, 차세대 디스플레이의 제작에 적용될 수 있으며, 특히, 마이크로 크기 패턴닝만이 가능한 기존의 마스크 얼라이너(mask aligner)를 대체하여 나노바이오 및 NEMS 제품을 경제적으로 생산할 수 있는 가장 가능성 있는 기술로 기대된다.

※ 1996년 프린스턴대학의 Chou 교수에 의해서 제안된 나노임프린트 리소그래피(Nanoimprint lithography, NIL)기술은 경제적이고도 효과적으로 나노구조물을 제작할 수 있는 기술로 실용적, 기술적 측면에서 모두 높게 평가되고 있으며 특히, 2003년도에 발표된 ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)에서는 2010년에서 2013년 사이 에 차세대 리소그래피기술로 나노임프린트기술이 신규로 선정되었는데, 이는 나노임프린트 기술의 성장 가능성을 학계 및 산업계에서 인정했음을 의미한다.

한국기계연구원 개요
한국기계연구원은 지난 1976년 발족한 이래 기계와 재료관련 연구개발, 시험평가 및 기술지원을 종합적으로 수행함으로써, 국가 과학기술은 물론 관련 산업계의 발전에 많은 기여를 해 왔으며,

현재 대덕연구단지 내에 기계분야로 특화된 본원과 창원에 재료분야로 특화된 재료기술연구소로 구성, 운영되고 있는 정부출연연구기관입니다.

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