반도체 핵심 기술개발 앞당긴다

반도체 핵심 기술개발 앞당긴다

'비대칭 나노패턴' 제조기술 개발

 

수소결합을 이용해 '비대칭 나노패턴'(1nm는 머리카락 10만분의 1)을 제조하는 기술이 개발됐다.

포스텍(포항공과대)은 화학공학과 김진곤(54) 교수팀이 미국 텍사스주립대 벤캣 가네산 교수팀과 공동으로 패턴 간격이 다른 비대칭 나노패턴을 실리콘 기판 위에 수직으로 정렬하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

이 기술은 나노분야 권위지인 'ACS 나노지' 온라인판 최신호를 통해 발표됐다.

서로 다른 종류의 고분자가 화학적으로 결합된 블록공중합체는 반도체 기술에 필요한 리소그라피 단계에서 라인 패턴의 간격을 조절할 수 없는 한계가 있다.

이번에 수소결합이 가능한 두개의 블록공중합체를 사용해 10나노미터 이하의 라인 간의 간격을 조절할 수 있는 기술을 개발했다.

이 기술은 초고밀도 반도체 뿐만 아니라 나노회로 디자인에도 적용돼 차세대 리소그라피 기술 개발에 새로운 길을 제시한 것으로 평가받고 있다.

포스텍 측은 이 기술은 수소결합을 이용해 계면의 구조를 조절하면 나노구조가 변하는 원리를 이용한 것으로 차세대 반도체용 리소그라피의 새로운 대안으로 평가받고 있다고 설명했다.

김 교수는 "원자·분자부터 나노구조가 자동적으로 형성되는 자기조립 현상을 이용하는 바텀업(Bottom up) 방법을 이용해 10나노미터 이하의 비대칭 나노패턴을 제조할 수 있는 이 기술은 차세대 반도체의 핵심기술 중 하나인 차세대 리소그라피 개발에 큰 도움을 줄 것"이라고 말했다.

이 연구는 교육과학기술부의 창의적 연구진흥 지원사업으로 이뤄졌다.

▲수소결합 = 산소, 나트륨 등 전기음성도가 매우 큰 원자에 결합된 수소를 함유하는 분자들은 '수소결합'으로 불리는 분자사이(intermolecular)의 결합을 지닌다. 하나의 분자에서 양(+)의 성질을 지니는 수소는 다른 분자의 음(-) 성질을 가진 원자의 인력을 받게 된다. 특히 수소결합은 물의 녹는점과 끓는점에 관여한다. ▲리소그라피 = 나노 크기의 회로를 패턴으로 기록하는 방식. 집적회로의 집적도가 높아질수록 더욱 관심을 모으는 이 기술은 레지스트라고 하는 재료에 먼저 미세 패턴을 만들고 이를 석판화처럼 기판에 전사(轉寫)해 나노구조를 만들어내는 방법이다.

사이언스타임즈 저작권자 2012.08.30 ⓒ ScienceTimes