HSQ를 이용한 RT-NIL과 NTP 개발, 높은 생산성으로 나노 가공
姬路공업대학의 松井眞二 교수 등은 산학관 연대로 레지스트 대신에 실로키산의 일종인 HSQ를 이용한 실롱 나노인프린트리소그래피(RT-NIL)과 새로운 나노 전사기술(NTP)을 개발했다. 종래의 NIL이 안고 있던 열팽창에 의한 원료에 대한 제품의 비율의 한계(CD)와 패턴 정도의 저하 문제를 극복할 수 있다. 또 HSQ의 고점성을 이용하는 NTP는 임의재료인 나노구조를 전사하는 것으로 고생산성의 새로운 가공기술로 주목된다.
이 연구에는 또 산업기술종합연구소의 古室昌德 연구팀장, NEC, NTT가 참가했다. 松井 교수 등은 당초 반도체의 중간절연막에 사용되고, 고점성인 스핀 온 글라스(SOG)를 이용하여 RT-NIL을 제안. 그러나 SOG는 대기 속의 수분과 반응하여 단단해지기 때문에 저유전율층간막에 사용되는 HSQ로 바뀌었다.
RT-NIL은 고점성을 이용하여 실온에서 압출하는 것만으로 형상을 유지한다. 종래의 NIL은 레지스트에 틀을 대고 가열하기 때문에 정도 이외에 가열, 냉각시간에 따른 생산성의 문제도 있었다. 광경화성 수지를 이용한 실온의 광 NIL도 개발되어 있는데, 광조사 시간이 생산성에 영향을 준다.
신기술은 실온에서 기판 위에 HSQ를 회전 도포. 압출 전에 너무 높은 점성을 최적화하기 때문에 약 50℃에서 프리베이크하고 주형을 약 4메가펄스의 압력으로 1분간 압출한다. 이번에 책상 위에 얹을 수 있는 소형 NIL장치도 만들어, 50나노미터의 선폭 전사와 90나노미터 지름의 공전사를 아주 정밀하게 실현했다.
한편 NTP는 틀에 밀착한 레지스트나 금 나노구조물을 기판에 도포한 고점성 HSQ표면으로 이전하는 신기술. 재료를 불문하고 틀에 리프트오프법으로 제작한 미소구조물을 직접 HSQ 표면으로 옮길 수 있다. NTP를 집적화학 센서에 응용하면 재료마다 중복되는 공정이 불필요하게 되어 다양한 재료의 미소구조를 한꺼번에 전사할 수 있다는 이점이 있다.
나노인프린트는 미국에서 생겨난 패턴 압인전사기술. 전자선 노광으로 미세한 틀만 만들면 대량으로 싼값에 미세 패턴을 전사할 수 있다. 이미 10나노미터 이하의 전사도 실현, 앞으로의 나노리소그래피로 기대를 모으고 있다. (NK)
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