차세대반도체연구회

(요약) 반도체소자 양산공정에서 나노임프린트 리소그래피공정이 도입되기 위해서는 32nm 이하 양산공정이 가능해야 하며 이를 위해서는 10nm 이하 수준의 정렬기술, 굴곡면상의 패턴닝 기술, 그리고 30~50wph 수준의 생산성이 확보되어야 하기 때문에 미국의 MII를 중심으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 IBM, 도시바와 같은 반도체 소자업체에서 나노임프린트 리소그래피장비를 도입한 적용기술 개발을 시작했기 때문에 기술개발은가속화될가능성이매우높다. (내용) 현 반도체 패턴닝 공정인 광리소그래피는 반도체 재질기판위에 자외선에 반응하는 감광제를 입힌다음 자외선을 조사하여 웨이퍼상에 패턴을 전사하는 기술이다. 최근에는공기 보다 굴절률이 상대적으로 큰 액체를 사용해 선폭을 45nm 수준까지 끌어내릴 수 있는 액침(immersion) 리소그래피 장비가 개발되었으며, 네덜란드 ASML, 일본의 캐논 등은 2010년이후양산적용을목표로하는32nm, 22nm급 극자외선(extreme ultraviolet, EUV) 리소그래피장비를 개발하고 있다. 하지만 액침 리소그래피 장비 대당 가격이 4000만 달러에 이르고 있고 현재 개발 중인 극자외선 리소그래피장비는 6000만~8000만 달러에 달할 것으로 예상되고있으며 전량 외국기업에 의존하기때문에 최고성능의 초저가제품이 전세계시장을독점하는 현상황에서 심각한 부담으로 작용하고있다. 반도체소자 양산공정에서 나노임프린트 리소그래피공정이 도입되기 위해서는32nm 이하 양산공정이가능해야하며 이를 위해서는 10nm 이하 수준의 정렬기술, 굴곡면상의 패터닝 기술, 그리고 30~50wph 수준의 생산성이 확보되어야 하기때문에 미국의 MII를 중심으로 연구가 활발히 진행되고있다. 최근들어 IBM, 도시바와같은 반도체 소자업체에서 나노임프린트 리소그래피장비를 도입한 적용기술개발을 시작했기 때문에 기술개발은 가속화될 가능성이 매우 높다. 정보저장기는 10nm 이하 수준의 정렬이 필요 없어 나노임프린트 리소그래피가 적용되기 매우 적합한 분야로 MII의 Imprio HD2200은 시간당 180장의 디스크 생산이 가능하다고 주장하고 있다. 디스플레이 적용을 위한 대면적 임프린트 리소그래피 기술은 전세계적으로 한국이 주도하고 있으며 이의 성공 여부에 대하여 많은 관심이 모아지고 있다. 디스플레이 분야에서 나노임프린트 리소그래피 공정의 성공적 적용을 위해서는 산학연의 긴밀한 연계, 그리고 무엇보다 수요업체에서의 적극적 지원 및 관심이 요구되고 있는 상황으로 향후 2~3년이 매우 중요한 시점이다. 또한, R2R방식 나노임프린트 리소그래피 공정연구가 진행되고있으며특히 HP에서 제안한 SAIL은 플렉시블기판을 사용한 R2R 나노임프린트 리소그래피공정에서 해결해야 할 가장 큰 난제인 정렬문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방안을 제시한 것으로 향후 이 기술의 발전추이를 주목할 필요가 있다. * 출처: 전자부품(2008.07)