Nanoimprint Lithography and Its Application

Abstract

Nanoimprint technology has drawn attentions as a next generation lithography(NGL) for sub 32 nm half-pitch for CMOS integrated circuits. For the last 15 years since its initiation, there are many developments in aspect of process and tools enough to compete against the other photo based NGL tools. Despite many advantages, many challenges are still left to overcome for the nanoimprint technique to be facilitated into real semiconductor business. In this paper, general understanding of this technique and its promising application to real devices are delivered. 들어가는 글 메모리 집적도는 현대 문명기기의 고 메모리 수요가 늘어 남에 따라 더욱 집적화가 요구되어지고 있고, Moore의 법칙에 따라 18개월마다 두 배씩 증가하는 발전을 보이고 있다. 따 라서 미세 패턴을 만드는 가공기술 또한 그 요구에 맞추어서 장비 및 공정개발이 이루어져야 한다. 하지만, 기존의 실리콘 반도체 공정에 쓰이는 포토리소(photolithography) 기술은 차 세대 22 nm (1 nm  10-9 m) 이하의 선폭을 구현하는데 공 정상의 한계에 맞닿아 있고 또한, 이를 위한 아주 짧은 파장 대 광기반의 새로운 장비에 막대한 투자가 선행되어야 한다. 수십 나노미터의 극 미세패턴을 제조하기 위한 차세대 리소그 래피 기술(Next Generation Lithography)들이 제안되고 있으 며 나노임프린트 리소그래피는 2003년 ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)에 32 nm 이하 의 선폭을 실현하는 새로운 기술로 소개되었다.(Fig. 1) 기존 의 광기반 리소그래피는 빛의 파장이 줄어듦에 따른 마스크 재 질, 높은 에너지 광소스의 필요성 그리고 리지스트(photoresist) 의 개발 등의 문제점이 내재되어 있는 반면, 나노임프린트 공 정은 위의 문제점이 고려되지 않는 간단한 공정이며, 장비 자 체도 차세대 광기반(EUV, X-ray) 리소그래피 장비보다 훨씬 싸다는 장점이 있다. 차세대 리소그래피 공정으로 기대가 높 고, 장비 및 공정 개발에 연구소와 개발업체에서 많은 연구가 진행되고 있으며, 가시적인 결과를 보고하고 있다. 포토리소그래피 공정 포토리소 공정은 특정한 파장의 광소스가 원하는 패턴이