차세대반도체연구회

- 3차원 다중광자 식각법을 이용한 65nm 패턴제작 - (요약) 레저빔을 고분자 구조위에 스캔하면서 경화시켜 원하는 형상을 만들어 내는 기법으로 화학적 중합반응을 두개의 광자를 이용해 만들어 내는 것으로, 복잡한 제조 공정없이 짧은 파장의 레이저에, 민감한 새로운 두개의 광자를 흡수할 수 있는 폭 65nm의 3차원 고분자 구조를 이용한다. 이 구조물질은 믹국 조지아 공과대학(GIT)의 연구진에 의하여 개발되었다. 높은 밀도의 정보 저장을 위한 요구가 날로 증가함에 따라서, 최근에 광자를 이용한 과학 기술 개발은 많이 이루어지고 있다. 이러한 예로, 캐나다의 과학자들은 레이저를 이용하여 선택적으로 에칭하여 크기가 마이크로미터 이하가 되게끔 만들 수 있었다. 기존에는 이러한 작은 구조는 매우 비싼 전자 빔이나 극자외선 식각 공정이 필요하였지만, 연구진들은 3차원 다중광자 식각법을 이용하여 공정시간과 비용을 절감하였다. 이 기술은 나노 전자소자, 광학 및 마이크로 유체소자에 적용이 가능한 기술이다. 연구진들에 의하여 개발된 고분자는 현재 상업화된 적외선 반응물질보다 두 광자의 흡수율이 10배이상 우수하여 더욱 정밀한 3차원 구조를 만들 수 있게 하였다. 또한 기존의 식각 공정에서는 특정 패턴을 마스크를 이용하여 각각의 층에 빛을 노출시키고 인화하는 방법을 하였지만, 이번에 개발된 방법은 다양한 층을 간단한 컴퓨터 프로그램으로 쉽게 3차원 구조를 만들 수 있는 장점을 가지고 있어서 마스크 템플레이트가 필요없고, 코팅, 노출과 인화가 한번의 공정으로 해결되는 특징을 가지고 있다. 또한 공정 속도 면에서 30층의 가로 20마이크로미터와 세로 20마이크로미터의 3차원 구조를 만드는데 10분이면 해결되는 장점이 있다. 이러한 기술을 응용하면 향후 통신소자나 센서등의 칩에 사용 가능할 것으로 여겨진다.