특허청, 2003-09년 특허 482건 출원 … 노광공정 대체에 시간필요
화학뉴스 2012.03.28
나노임프린트(Nano-Imprint) 기술이 주목받고 있다. 나노임프린트는 패턴이 각인된 스탬프를 고분자 용액에 찍어 인쇄한 후 구워 미세회로 패턴을 형성하는 기술로 2002년까지 8건에 불과하던 특허 출원이 2003년 이후 2009년까지 총 482건 출원되는 등 연구개발이 강화되고 있다. 특허청에 따르면, 반도체 미세회로 패턴을 형성하는데 핵심적 장치인 노광장치는 천문학적인 고가제품으로 몇몇 외국기업이 독점하고 있으며, 나노임프린트 기술은 고가의 정밀 광학장비를 사용하는 노광공정을 대체해 저렴하면서 수 나노급 고해상도 패터닝을 가능하게 하는 기술로 부상하고 있다. 국내특허 출원비중은 한국 52%, 미국 24%, 일본 21%로 내국인이 절반 이상을 차지하고 있다. 2004년부터 본격적으로 출원하기 시작해 기반기술 선점에 대한 초기노력이 경쟁국에 비해 다소 늦어진 감이 있다. 세계적으로는 장비 개발이 상용화 단계에 이르러 미국 Molecular Imprints는 차세대 반도체 양산장비를 목표로 20나노 이하의 정렬 및 단위시간당 4매의 웨이퍼 처리 처리속도를 구현했다. 특히, 고가의 노광장치를 이용함에도 물리ㆍ공학 법칙의 제약으로 10나노 이하의 반도체 패터닝이 불가능해 대안으로 나노임프린트 기술을 주목하고 있다. 국내에서는 대기업들이 나노임프린트 기술을 적용한 반도체 소자 등 응용제품 구현에 관한 출원이 많고, 중소기업과 연구소는 나노임프린트 장비와 관련된 특허 출원이 많은 것으로 나타났다. 한국기계연구원은 나노임프린트 장비의 생산성을 향상시키는 노력을 기울이고 있고, LG전자는 LED (Light Emittimg Diode)의 광결정 패턴을 나노임프린트 기술로 구현하는 방법을 개발했다. 중소기업은 열세에 있으나 엔엔디, 에이디피엔지니어링 등에서 나노임프린트 공정장비를 개발해 시판하고 있다. 나노임프린트 기술이 노광공정을 대체하기 위해서는 크게 3가지의 문제점을 극복해야 하는데, 하나는 접촉식 공정에 기인하는 파티클 억제이고 또 다른 하나는 스템프의 정확한 정렬기술 확보이며, 마지막으로 실제 생산라인에 적용되기 위해서는 단위시간당 웨이퍼 처리속도가 기존의 노광장치 수준을 확보해야 한다. 나노임프린트 기술은 기존의 메모리 반도체 외에 차세대 디스플레이, 하드디스크, LED 및 나노바이오제품 등으로 적용범위를 넓혀가고 있으며, 대기업 중심의 반도체에서 중소기업 주도의 블루오션 기반기술로 자리잡아가고 있다.
표, 그래프: < 나노임프린트 특허 출원동향 >
<화학저널 2012/03/28>
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