반도체용 리소그래피(나노 크기 회로를 패턴으로 기록하는 방식) 대안 기술을 우리나라와 미국 대학 연구진이 공동 개발했다.
포스텍 블록공중합체 자기조립연구단 김진곤 교수(화학공학과) 팀은 미국 텍사스주립대학 벤캣 가네산 교수 팀과 공동으로 수소결합을 이용해 비대칭형이며 폭 간격이 나노미터에 불과한 나노패턴을 실리콘 기판 위에 구현하는 기술을 개발했다.
김 교수팀은 기존 자기조립방법으로 불가능했던 비대칭 나노패턴을 실리콘기판 위에 수직으로 정렬하는 데 성공했다. 이 기술은 나노분야 전문지 `ACS 나노` 온라인판 최신호에 공개됐다.
서로 다른 종류의 고분자를 화학적으로 결합한 블록공중합체는 대면적에 빠르게 나노패턴을 형성할 나노소재로 각광받아 왔다. 하지만 반도체 기술에 필요한 리소그래피 단계에서 라인패턴 간격을 조절할 수 없다는 한계가 있었다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 수소결합이 가능한 두 개의 블록공중합체를 사용, 10㎚ 이하의 라인 간격을 조절하는 데 성공했다.
이 기술은 리소그래피용으로 블록공중합체 사용의 한계를 극복, 대면적에서 초고밀도 반도체뿐만 아니라 나노회로 디자인에도 적용이 가능하다. 차세대 리소그래피 기술 개발에 새 길을 제시한 것으로 평가받고 있다.
김진곤 교수는 “원자와 분자부터 나노구조가 자동으로 형성되는 자기조립현상을 이용하는 바텀업 방법을 이용해 비대칭 나노패턴을 제조하는 기술은 차세대 반도체의 핵심기술”이라고 말했다. 이 연구는 교육과학기술부로부터 창의적 연구진흥사업 지원을 받았다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
