기계연, 레이저 직접 리소그래피 장비 국산화

[이데일리 강민구 기자] 한국기계연구원 연구진이 국내에서 처음 400나노미터급 레이저 직접 리소그래피 장비를 국산화했다. 반도체 생산성을 높이는 데 쓸 수 있는 기술이다.

기계연 나노공정장비연구실 연구팀은 400나노미터 수준의 미세한 초점을 초당 40밀리미터 속도로 이동하며 기판 위에 코팅된 레지스트를 가공하는 레이저 리소그래피 장비를 개발했다.

선폭 400나노미터급 레이저 직접 리소그래피 장비.(사진=한국기계연구원)

레이저 리소그래피는 기판 위에 레지스트에 레이저 빔의 초점을 맞추면, 레지스트가 빛에 의해 반응해 경화되면서 작은 형상을 만들어낼 수 있는 기술이다.

연구팀은 다양한 레이저 중 파장이 405나노미터인 청자색 레이저 다이오드를 이용해 400나노미터 크기의 초점을 만들고, 이를 이용해 기판을 가공했다.

연구팀이 개발한 장비를 이용하면 레이저 초점이 크기 200밀리미터 기판 위를 40밀리미터 속도로 이동하며 가공할 수 있다.

이번에 개발된 기술을 적용하면 리소그래피 기술로 구현하는데 한계가 있는 3차원 나노·마이크로 복합구조체를 만들고, 임의의 형상 표면에도 나노구조체를 구현할 수 있다.

앞으로 바이오센서, 의료용 소자, 마이크로 광학 소자, 미세 유체 채널 제작에도 쓸 수 있다.

임형준 박사는 “레이저 직접 리소그래피는 기계, 광학, 재료, 전자공학 등 다양한 분야가 융합되는 기술”이라며 “생산 공정의 경제성을 높여 세계 시장의 주도권을 확보하는데 쓸 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.