포스텍, 빛으로 다중 나노패턴 제작 기술 개발

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빛에 의해 나노패턴이 변화하는 모식도. 마스크 아래에서 자외선이 가려진 부분은 점 모양의 나노구조가 유지되지만 자외선을 쬐어준 부분은 선 모양으로 변화한다.
<빛에 의해 나노패턴이 변화하는 모식도. 마스크 아래에서 자외선이 가려진 부분은 점 모양의 나노구조가 유지되지만 자외선을 쬐어준 부분은 선 모양으로 변화한다.>

포스텍 연구팀은 자외선 빛을 이용해 한 기판 위에서 다양한 나노 패턴을 제작하는 기술을 개발했다. 차세대 반도체 패턴화 기술의 단초 역할을 할 것으로 기대된다.

포스텍은 김진곤 지능형 블록공중합체 자기조립연구단 교수와 석·박사 통합과정 최청룡씨가 자외선을 이용, 외선을 쬔 부분의 패턴을 변화시키는 간단한 방법으로 한 기판 위에 여러 형태 나노 구조를 동시에 구현하는 시스템을 개발했다고 6일 밝혔다.

고성능 반도체를 개발하려면 작은 기판 위에 패턴을 매우 작고 다양하게 만드는 기술이 필요하다. 반도체 기판 위에 패턴을 새기는 공정을 '리소그라피'라고 하는데 지금까지는 자기조립에 의해 하나의 기판 위에 두 가지 이상의 패턴을 구현하는 것이 어려웠다.

연구팀은 반도체 소자에 작고 다양한 패턴을 많이 넣기 위해 블록공중합체 자기조립 성질에 주목했다. 그러나 블록공중합체는 단 하나의 나노구조만 가지기 때문에 그 동안 다양한 패턴을 만들기 위해선 많은 비용과 복잡한 절차가 필요했다.

자외선 빛을 이용해 한 기판 위에서 다양한 나노 패턴을 제작하는 기술을 개발한 김진곤 포스텍 교수(왼쪽)와 석·박사 통합과정 최청룡 씨.
<자외선 빛을 이용해 한 기판 위에서 다양한 나노 패턴을 제작하는 기술을 개발한 김진곤 포스텍 교수(왼쪽)와 석·박사 통합과정 최청룡 씨.>

연구팀은 자외선을 통해 이 한계를 극복했다. 자외선으로 분자를 설계했고, 실제로 반도체 기판에 자외선을 쬐어주자 패턴이 변하는 것을 실험을 통해 확인했다.

특히 포토마스크를 통해 빛 쬐는 부위를 자유자재로 조정할 수 있다. 이 기술을 이용하면 특정 부분은 점 형태, 다른 부분은 선 형태를 지닌 나노 패턴을 동시에 제작할 수 있다.

김진곤 교수는 “점차 소형화, 고집적화되는 반도체 제작에 필요한 다양한 나노구조를 하나의 기판에서 동시에 구현할 수 있어 차세대 반도체 패턴화 기술 발전에 적지 않은 역할을 할 수 있는 기술”이라고 밝혔다.

과학기술정보통신부 '창의적 연구진흥 사업'과 LG화학 지원으로 수행된 이번 연구는 최근 네이처 자매지 '네이처 커뮤니케이션즈' 온라인판을 통해 발표됐다.

포스텍, 빛으로 다중 나노패턴 제작 기술 개발

포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com