국내 연구진이 반도체 패턴에 적용되는 광리소그래피 기술을 대체할 차세대 반도체 패턴 기술을 개발했다. 향후 고효율·고집적 반도체 소자 제작 등에 활용될 전망이다.
KAIST는 김상욱·이건재 교수 연구팀과 김광호 부산대 교수 연구팀은 공동으로 카메라 플래시 빛을 이용해 반도체를 제작할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.
차세대 고집적 반도체 소자를 만들려면 패턴을 매우 작게 형성하는 리소그래피(실리콘 반도체 기판에 회로패턴을 형성하는 공정) 기술 개발이 필수적이다.
현재 반도체 업계에선 작은 패턴을 제작하는 데 주로 빛을 이용한 광리소그래피 기술을 이용하고 있다. 하지만 10나노미터(㎚) 이하 패턴을 형성하는 데 한계를 갖고 있다. 이 때문에 공정비용이 저렴하고 10㎚ 이하의 패턴 형성이 가능한 고분자를 이용한 분자조립 패턴기술이 주목받고 있지만, 고온 열처리나 유독성 증기 처리에 많은 시간이 소요돼 대량 생산이 어렵다.
연구팀은 순간적으로 강한 빛을 내는 카메라 플래시를 적용해 대면적에서 15밀리초(1000분의 1초) 내에 7㎚ 크기의 반도체 패턴을 구현하는 데 성공했다. 또한 고온 열처리 공정이 불가능한 고분자 유연 기판에도 적용할 수 있어 차세대 유연 반도체 제작에 활용될 것이라고 연구팀은 설명했다.
김상욱 교수는 "공정 효율이 낮아 상용화하기 어려운 분자조립 기반의 반도체 실용화에 큰 기여를 할 것"이라고 말했다.
연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(8월 21일자)'에 실렸으며, 진형민 연구원과 박대용 박사과정이 공동 1저자로 연구를 수행했다.대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
플래시 광을 이용해 반도체 패턴을 형성하는 모습으로, 플래시를 쪼여 대면적에서 초미세 패턴을 형성할 수 있는 데 활용할 수 있다.
