서울대 재료공학부 김기범 교수팀은 고분해능 투과전자현미경을 통해 얻어지는 옹스트롬(Å=10분의 1나노미터) 크기의 원자 이미지를 수십∼수백배 확대해, 수나노미터(㎚)에서 수십㎚ 크기의 패턴으로 기판 위에 형성하는 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 즉 고분해능 투과전자현미경으로 비춰지는 원자 이미지를 확대해 사진 찍듯 기판에 형성하는 기술이다.
이 기술은 지난 2000년부터 교육과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업인 테라급나노소자개발사업단의 지원을 통해 개발됐다.
이번에 개발된 기술은 투과전자현미경을 통해 얻는 원자 이미지를 확대해 사진 찍듯 패턴을 형성하기 때문에 기존 기술에 비해 33배 이상의 생산성 증가가 기대되고 크기·밀도·거리 등도 나노미터 수준에서 정확하게 조절할 수 있다. 또 자연계에 존재하는 원자의 이미지 자체를 마스크로 이용하기 때문에 마스크 제작에 소요되는 비용(개당 3000만∼5000만원)을 절감하고 다양한 원자 배열을 이용할 수 있어 다양한 형태의 나노패턴 형성이 가능하다.
연구팀은 세계적인 전자 현미경 및 전자빔 리소그래피 장비 제작회사인 일본의 제올사와 공동연구해 원자 이미지를 이용한 전자빔 리소그래피 장비도 개발했다.
이번 연구 성과는 재료 및 나노 분야 국제 학술지인 ‘어드밴스트 머티리얼스’에 게재됐으며 오는 5월에 있을 국제리소그래피학회(EIBPN)에서 발표될 예정이다.
권건호기자@전자신문, wingh1@
