`접는 반도체` 상용화 길 열렸다

포스텍 연구팀, 공정ㆍ제조비용 획기적 개선


용액을 떨어뜨리고 돌리는 간단한 스핀방법으로 전자종이 등 `접을수 있는 반도체`를 제조하는 기술이 포스텍(포항공과대) 연구진에의해 개발됐다.

포스텍은 화학과 이문호.박수문 교수, 전자전기공학과 김오현 교수 공동 연구팀이 차세대 메모리 분야에서 각광을 받고 있는 비휘발성 메모리 플라스틱 신소재를 개발해 이를 이용한 고성능 비휘발성 메모리 반도체 소자를 제조하는 데 성공했다고14일 밝혔다.

이 반도체는 플라스틱 신소재를 사용해 가볍고 쉽게 구부릴 수 있고 3차원적으로 고집적화가 가능해 접는 전자신문이나 전자책, 노트, 휘어지는 화면, 접거나 입는 컴퓨터와 같은 미래형 디지털 제품을 가능하게 할 것으로 보인다.

이 연구성과는 신소재 분야의 대표적 전문 저널인 `어드밴스드 머터리얼스`지 15일자를 통해 발표된다.

이 기술은 전압 및 전류에 따라 박막의 전도성을 변화시켜 정보를 저장하고 읽는 WORM(Write-once-read-many time)방식을 사용하며 신호.정보처리 시간이 수십 나노초(1나노초는 10억분의 1초) 수준에 불과해 1.0볼트 이하의 아주 적은 전력으로도 구동이 가능해 이를 활용하면 한번 충전으로 한달간 사용할수 있는 노트북 컴퓨터 개발도 가능한 것으로 알려지고 있다.

연구팀은 기존 제조공정에 사용되는 화학기상증착법은 화학물질이 자발적으로 기판에 흡착돼 성장하도록 해야하기 때문에 생산 비용이 올라가는 것이 단점이지만 이번에 개발된 고분자를 활용하면 간단한 스핀코팅 공정으로 원하는 두께만큼 활성층을 만들수 있어 제조공정이 간편해질 뿐 아니라 생산 비용도 기존의 10% 수준으로 절감할 수 있다고 설명했다.

포스텍 관계자는 "비휘발성 메모리 반도체 기술은 전세계 연구소들도 이제 개발을 시작하는 걸음마 단계의 분야로 제품화가 가능한 수준으로 개발한 것은 우리가 처음"이라며 "플래시 메모리의 속도와 대용량화의 한계점을 극복할 수 있는 이른바 `포스트 플래시 메모리` 제품으로 이번 성과에 반도체업계의 관심이 집중될 것으로 보인다"고 말했다.

공동연구팀은 지난해 8월에도 고성능 비휘발성 메모리에 활용되는 플라스틱 신소재를 개발해 `어드밴스드 펑셔널 머터리얼스`지를 통해 발표한 바 있다.

<용어설명> ▲스핀코팅(Spin Coating) : 용액상태에서 원심력을 이용한 박막형성 기술. ▲화학기상증착법 (chemical vapor deposition) : IC(집적회로) 등의 제조공정에서 기판위에 규소 등의 박막을 만드는 방법으로 화학물질을 포함하는 가스에 열이 나 빛으로 에너지를 가하거나 고주파로 플라스마화해 원료물질의 반응성을 높여 기판 위에 흡착.퇴적하게 하는 방법.





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