^^^▲ 서울대학교 재료공학부 김기범 교수^^^

이번에 개발된 원천기술은 서울대학교 재료공학부의 김기범 교수팀이 지난 2000년부터 교육과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업인 테라급 나노소자개발사업단의 지원(총연구비 45.7억원)을 통해 개발 되었으며, 차세대 나노소자의 핵심기술이 될 수 있는 혁신적인 나노 패턴 형성기술이라는 점에서 의미가 크다고 교육과학기술부는 밝혔다.

연구팀이 AIPEL(Atomic Image Projection Electron-beam Lithography)로 명명한 동 기술은 고분해능 투과전자현미경을 통해 얻어지는 옹스트롬(Å: 나노미터의 10분의 1) 크기의 원자 이미지를 수십 내지 수백 배의 배율로 확대하여 수 나노미터에서 수십 나노미터 크기의 패턴을 기판 위에 형성하는 기술로서 연구팀은 본 기술을 이용하여 차세대 나노소자 제작의 핵심 기술이 될 수 있는 20 나노미터급의 양자점 및 양자선을 대면적 기판에 형성 할 수 있는 핵심기술 개발에 성공하였다.

연구팀은 국내의 리소그래피 장비 제작에 대한 기술과 인프라가 빈약한 상황에서 세계적인 전자 현미경 및 전자빔 리소그래피 장비 제작회사인 일본의 제올(JEOL)사와 공동연구를 통해 원자 이미지를 이용한 전자빔 리소그래피 장비를 개발하였다.

지금까지 나노 수준의 패턴 형성을 위해서는 주로 전자빔 리소 그래피 방식 및 상향식(bottom-up) 나노패턴 형성기술 등이 이용되었으나, 기존의 전자빔 리소그래피 기술은 제조 공정에 적용하기에는 생산성이 낮은 문제를 갖고 있었고, 상향식 나노패턴 형성방법은 크기·밀도·거리 등을 나노미터 수준에서 정확한 조절이 불가능하였다.

그러나 본 연구팀에서 개발한 AIPEL 기술은 기존기술의 한계를 극복하여 투과전자현미경에서 얻어지는 원자이미지를 넓게 확대하여 사진을 찍듯 패턴을 형성하기 때문에 약 33배 이상의 생산성 증대가 기대되고, 크기·밀도·거리 등을 나노미터 수준에서 정확하게 조절할 수 있다.

아울러, 자연계에 존재하는 원자의 이미지 자체를 마스크로 이용하기 때문에 패턴 형성을 위해 소요되는 인위적인 마스크 제작 (개당 약 3~5천만원) 비용을 절감할 수 있다.

이번 연구 성과는 재료 및 나노 분야에서 국제적으로 저명한 학술지인 Advanced Materials (2007년 12월호)에 게재되면서, 주목할 만한 연구결과로 “Advances in Advance”에 선정되었다.

또한, 관련 연구결과들은 오는 5월에 있을 국제리소그래피학회인 EIBPN에 초청되어 발표될 예정으로 세계적으로 큰 주목을 받고 있다.

한편 이 기술과 관련하여 국내외 특허 7건이 출원되었으며, 국내특허 4건 및 국제특허 2건이 등록되었다.