ETRI, 10nm 이하 나노 금형 복제 기술 개발

한국전자통신연구원(ETRI)는 10나노미터(nm, 머리카락 10000분의 1 굵기) 이하의 미세 패터닝이 가능한 나노 금형(mold)을 값싸게 대량 복제할 수 있는 원천 소재를 개발했다고 24일 밝혔다.

해당 복제 금형용 원천 소재는 종래의 방법과는 달리 이형제를 처리하지 않아도 쉽게 패턴 분리가 되는 소수성이 높은 저점도의 비점착성 재료다. 한국과학기술연구원의 정연식 교수 연구팀이 제작한 하프피치(half-pitch) 8nm의 블록공중합체 마스터 나노 금형을 이용해 미세 패턴 형성에 성공했다.

ETRI는 높은 기계적 강도로 인해 반영구적으로 사용할 수 있는 장점을 확보했으며, 높은 유연성 확보로 평면뿐 아니라 곡면 상에도 나노구조물 제작이 가능하다고 설명했다. 실제 ETRI 연구팀은 페트 필름 위에 결함이 없는 8nm의 나노 구조물을 제작하는 데 성공했다.

또한 임프린트 공정에서 기포 결함을 제거한 패턴 구현이 가능한 것으로, 종래 고가의 극자외선(EUV) 장비를 사용하는 공정 대신 단시간 내에 저비용으로 대량 생산이 가능하다는 것이 장점이다.

현재 반도체, 디스플레이, 메모리, 센서 및 광학소자 등의 제작에 주로 사용되는 나노 패터닝 공정은 22nm 공정으로 극자외선(EUV) 액침노광 기술을 사용하고 있다. 10nm 이하의 나노 선폭 구현은 차세대 기술로 손꼽히며 아직까지 기술적 한계에 부딪히는 상황이다.

연구를 주도한 이봉국 ETRI 박사는 “10nm 이하의 극나노 금형 복제 기술은 현재 전 세계적으로 미국, 일본 등 소수 국가만이 보유하고 있는 고난이도 기술이다”며 “세계 최고 수준의 기술 개발로 우리나라는 나노기술 강국의 면모를 전 세계에 각인시키게 될 것”이라고 말했다.

해당 연구결과는 지난 7일 영국왕립화학회에서 발행한 신소재, 재료 분야 세계적 권위지 '저널 오브 머티리얼스 케미스트리'의 뒤표지 논문으로 게재됐다.