유연전자소자의 대량생산을 가능하게 할 롤투롤 리소그래피 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 기판 변형과 이송 오차를 실시간으로 보정하면서 고해상도 패터닝을 연속으로 수행할 수 있는 시스템으로, 유연기판 기반 전자소자 제조 공정의 효율화에 기여할 것으로 전망된다.

한국기계연구원은 29일, 나노융합연구본부 장원석 본부장 연구팀이 유연기판을 연속으로 패터닝할 수 있는 롤투롤 디지털 마스크리스 리소그래피 시스템을 개발했다고 밝혔다.

반도체 공정의 핵심 기술인 리소그래피를 롤투롤 공정에 적용한 것으로, 10㎛ 이하의 고해상도 패터닝과 유연전자소자의 연속 생산이 가능한 제조 기반을 마련했다고 연구원 측은 설명했다.

롤투롤 공정에서는 기판이 롤러를 통해 이송되는 과정에서 변형이나 위치 오차가 발생하기 쉬워 정밀 패터닝이 어렵다는 한계가 있었다.

이번 시스템은 기판의 비틀림을 포함한 미세 변형과 이송 중 발생하는 오차를 실시간으로 감지·보정하는 기능을 갖췄다.

별도의 물리적 마스크 없이 디지털 방식으로 패턴을 형성하는 마스크리스 방식을 채택해 공정 유연성도 확보했다고 연구원 측은 전했다.

이번 기술은 웨어러블 기기, 플렉서블 디스플레이 등 유연전자소자 분야에서 요구되는 연속 생산 공정에 적용 가능하다고 연구원 측은 밝혔다.

기존 배치(batch) 방식 대비 공정 속도와 생산성 측면에서 이점이 있으며, 고해상도 패터닝과 대면적 연속 처리를 동시에 충족하는 제조 환경 구축에 활용될 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.

장원석 본부장은 이번 연구가 유연전자소자의 양산 기반을 마련하는 데 의미가 있다고 밝혔다.