나노기술 및 정책 정보

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브룩헤이븐 국립연구소(Brookhaven National Laboratory) 연구팀이 차세대 전자 장치를 위해 초소형, 고 종횡비 기능을 실리콘으로 전사할 유무기 하이브리드 포토레지스트를 개발함.

최근의 10nm 이하 고정밀 트랜지스터를 제작하려면 회로 패턴을 전사하기 위한 템플릿으로 사용되는 견고한 레지스트 재료가 요구되는데, 기존의 polymethylmetacrylate(PMMA)는 전자 빔 리소그래피(EBL) 공정에서 사용되어 저렴한 비용과 높은 해상도를 보이지만, 초소형 피쳐 크기를 생성하기 위해 필요한 레지스트 두께에서, 패턴은 실리콘으로 에칭 될 때 열화되기 시작하여 필요한 높은 종횡비 (aspect ratio)를 생성하지 못했음. 그러나 연구진이 개발한 유무기 하이브리드 레지스트는 높은 리소그래피 대비를 나타내며 높은 종횡비로 고해상도 실리콘 나노 구조의 패턴화를 가능하게 함. PMMA에 침투된 산화 알루미늄, 또는 다른 무기 원소의 양을 변경함으로써 과학자들은 특정 응용 분야에 맞게 이러한 매개 변수를 조정할 수 있음. 이 연구에서 과학자들은 PMMA와 산화 알루미늄을 결합하기 위해 원자층 증착 (ALD) 시스템을 사용하였으며,  PMMA 박막으로 코팅 된 기판을 ALD 반응 챔버에 배치 한 후, PMMA 매트릭스 내부의 미세한 분자 구멍을 통해 확산되어 폴리머 체인 내부의 화학 종과 결합하는 알루미늄 전구체 증기를 도입함으로써 조성에 변화를 줌.

이 연구를 바탕으로 해당 하이브리드 물질이 극 자외선(EUV) 노출에 어떻게 반응하는지 연구가 진행될 예정임.

본 연구 성과는 ‘Journal of Materials Chemistry C’ 지에 게재됨