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나노임프린트의 발전과 전망

전문가 제언: ○ 나노임프린트 기술은 1995년에 미국의 Chou 교수에 의해 개발된 지금까지의 상식으로는 생각할 수 없는 기계 프레스를 나노 패턴형성에 이용하는 기술이다. 전자빔 노광과 드라이 에칭 기술로 제작한 실리콘 산화막 몰드를 이용하여 폴리 메틸메타크릴레이트 고분자 박막에 10㎚의 패턴 전사를 실현하여 세계적으로 주목을 받은 기술이다.

○ 반도체 리소그래피 기술은 전자 디바이스 제조는 물론 마이크로머신, 디스플레이 소자 생산에도 이용되고 있으나 해상도가 30㎚ 이하의 성능이 요구되는 차차세대 반도체 집적회로 제조에는 더욱 짧은 파장의 광원이나 이에 대응되는 렌즈가 필요하지만 기술적인 한계와 함께 비용 상의 문제가 있어 새로운 대안을 모색할 필요가 대두되고 있다.

○ 수지를 나노금형에 프레스하여 미세한 구조를 전사, 성형하는 나노임프린트 리소그래피 기술의 특징은 초월적인 해상력에 있으며 최근의 보고에서는 1㎚의 카본 나노튜브를 원판으로 하여 수지에 형상을 전사한 사례가 있다. 이는 나노 사이즈의 임프린트를 인공적으로 제조할 수 있음을 시사하는 것으로 종래의 빔 가공기술의 5~50배 이상의 해상성이 검증된 것이다.

○ 열 나노임프린트 방식에 의한 반도체 제조 프로세스는 몰드의 제조와 검사, 레지스트 유입 시의 기포 발생, UV 레지스트의 요건, 생산속도, 잔존 막 두께의 제어, 얼라인먼트, 이형, 라인 에지 거칠기 등 아직 해결해야 할 과제가 많으며 실용화를 위해서는 적극적인 연구와 참여가 요망된다.

○ 최근 수년간 나노임프린트 기술은 나노 광학, 기억 미디어, 마이크로 머신, 바이오, 환경, 반도체 ULSI 등의 다양한 분야에 응용이 진행되고 있으며 일부에서는 실용화에 이르거나 가까운 단계에 도달하고 있으므로 낮은 제조원가와 높은 해상력이 가능한 나노임프린트 기술로 기존 기술의 일부를 대체하거나 기존 기술과 융합하면 우수한 기능의 제품을 저가로 제조할 수 있게 될 것이다.

저자: Yoshihiko HIRAI
자료유형: 학술정보