国内研究陣, 対面的ナノパターン技術開発

국내 연구진, 대면적 나노패턴 기술 개발

| 기사입력 2009-08-27 13:56  ▲ KAIST 김상욱 교수팀의 연구논문이 24일자 어드밴스트 펑셔널 머티리얼즈에 표지논문으로 게재됐다.국내 연구진이 나노기술분야의 난제로 여겨지던 ‘대면적으로 정렬된 고분자 나노패턴 제작기술’ 개발에 성공했다.

KAIST 신소재공학과 김상욱 교수(37)팀과 삼성전자 LCD 연구소의 이 연구성과는 지난 24일 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈’에 게재됐다.

최근 나노기술과 관련하여 주목받고 있는 물질 중 하나가 바로 서로 다른 종류의 고분자 사슬을 화학적으로 결합시킨 ‘블록공중합체’다.

블록공중합체 내에 스스로 형성되는 수∼수십 나노미터(㎚=10억분의 1m) 수준의 ‘구(Sphere)’, ‘원통(Cylinder)’, ‘층상(Lamella)’ 형태의 구조들을 이용하면 현재 산업계에서 이용되고 있는 반도체 제작법으로는 구현하기 힘든 미세한 점이나 선 형태의 구조들을 매우 쉽게 만들어 낼 수 있다.

하지만 자연적으로 형성되는 블록공중합체의 분자조립 나노구조는 그 배열이 불규칙하고 많은 결함들을 포함하고 있어 나노구조를 원하는 형태로 잘 정렬시킬 수 있는 기술이 요구된다. 현재까지 개발된 블록공중합체 나노패턴기술들은 방사광가속기나 반도체 공정 설비와 같은 매우 값비싼 장비와 복잡한 공정이 필요하고 임의의 넓은 면적에 이용할 수 없다는 근본적인 한계를 가지고 있다.

연구진은 이 연구에서 블록공중합체 고분자 박막이 ‘두께 구배(勾配:기울기)’를 갖게 되면 이들의 나노구조가 두께 구배 방향으로 스스로 정렬된다는 새로운 사실을 발견했다.

이를 활용하면 기존 블록공중합체 나노구조 제어기술에 비해 공정이 매우 단순할 뿐만 아니라 넓은 면적에서 연속 공정이 가능해진다.

김상욱 교수는 “전자소자나 고효율 바이오센서, 디스플레이 소자 등에 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다”면서 “차세대 나노패터닝 기술시장을 주도할 길이 열린 것”이라고 말했다.

/economist@fnnews.com이재원기자

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