기존 디스플레이용 노광장비로도 패턴의 크기를 100분의 1로 줄일 수 있는 공정 기술이 개발됐다. LG디스플레이는 인큐베이션 과제 지원을 통해 연세대 신소재공학과 심우영 교수 연구팀에서 수행한 디스플레이 공정 개선 연구 결과가 과학저널 네이처 커뮤니케이션즈 최신호에 게재됐다고 13일 밝혔다.
이 논문은 유연하고 투명한 타입의 새로운 포토마스크를 이용해 기존의 포토마스크로는 불가능했던 크기의 초미세 패턴을 구현하는 '포토리소그래피' 개발에 관한 것이다.
포토리소그래피는 반도체나 디스플레이 제조 공정에서 포토레지스트(감광액)를 실리콘 웨이퍼나 글라스 위에 얇게 바른 뒤 설계된 패턴이 그려진 마스크를 올려놓고 빛을 쬐어 회로를 형성하는 기술이다 이 기술은 액정표시장치(LCD)뿐만 아니라 유기발광다이오드(OLED)에도 적용할 수 있다. 연구팀은 딱딱한 형태인 기존 포토마스크의 한계를 극복하기 위해 유연하고 투명한 타입의 새로운 마스크와 이를 사용하는 공정을 개발했다.
이에 따라 기존의 디스플레이용 노광장비로도 현재 만들 수 있는 크기의 100분의 1 수준인 수십 나노미터의 초미세 패턴을 구현할 수 있게 했다.
심우영 교수는 "이 연구는 빛의 회절 한계를 극복할 수 있는 포토리소그래피 공정을 개발했다는 점에 의의가 있다"며 "평면뿐만 아니라 곡면 기판에도 적용할 수 있어 다양한 형태의 소자 공정에 적용할 수 있을 것으로 기대된다"고 설명했다. 이번 연구는 개발 기간이 3년에 이르며 총 25명의 연구원이 참여한 대형 프로젝트로 한국연구재단 미래소재디스커버리 연구사업, 선도연구센터 연구사업, 기초과학연구원 지원도 함께 이뤄졌다.
논문의 공동 저자인 LG 디스플레이 장기석 박사는 "이번에 개발된 포토리소그래피 기술은 미래 디스플레이 기술 발전에 크게 기여할 수 있는 씨드(Seed) 기술"이라고 밝혔다.