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기계연 장원석 본부장 연구팀. (왼쪽부터 장원석 본부장, 김재영·이원섭 선임연구원, 최진수 박사후연구원) / 기계연 제공

[투데이에너지 임자성 기자] 한국기계연구원이 유연기판을 끊김 없이 연속으로 생산하면서도 초미세 패턴까지 완벽하게 구현할 수 있는 혁신적인 리소그래피 시스템을 개발했다. 이번 성과는 그간 정밀도 유지의 난제로 꼽혔던 유연기판의 비틀림 문제를 실시간으로 잡아내며 차세대 전자소자의 대량생산 시대를 앞당기는 핵심 동력이 될 전망이다.

기계연 나노융합연구본부 장원석 본부장 연구팀은 디지털 노광 기술과 롤투롤 이송 시스템을 결합해 실시간으로 패턴을 보정할 수 있는 디지털 리소그래피 스캐너를 구현했다. 이 시스템은 기판을 옮기는 과정에서 발생하는 미세한 사행이나 장력 변동을 비전 측정 기술로 즉각 파악하고 보정함으로써 10㎛ 이하의 고해상도 패턴을 안정적으로 형성한다.

기존 디지털 노광 기술은 장비의 크기에 따라 기판 크기가 제한되거나, 보조 기판을 사용해야 하는 번거로운 공정 탓에 불량률이 높다는 단점이 있었다. 반면 이번에 개발된 시스템은 회전하는 곡면 롤 위에서 직접 패터닝을 수행하는 라인빔 노광 구조를 적용했다. 보조 기판 없이도 연속 이송이 가능해 기판 길이에 제약 없는 대면적 양산이 가능해진 것이다.

또한 별도의 노광 마스크 제작 과정 없이 소프트웨어 설계만으로 다양한 패턴을 즉각적으로 구현할 수 있어 제품 개발 기간 단축과 생산 비용 절감 효과가 매우 크다. 이러한 기술적 우수성을 인정받아 북미 최대 롤투롤 기술 학회인 ‘2026 R2R USA Conference & Expo’에서 ‘Technology of the Year Finalist’에 선정되기도 했다.

기계연은 이번 기술이 향후 유연 PCB를 비롯해 고해상도 유연전자소자, 반도체 패키징 등 다양한 첨단 산업 분야에 핵심 플랫폼 기술로 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있다.

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)