KAIST, 차세대 반도체용 PST 박막 첫 개발

　액정 화학 증착법(LSMCD:Liquid Source Mist Chemical Deposition)을 이용한 차세대 D램용 납스트론튬티타늄산화물(PST:PbSrTiO₃) 박막이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

　한국과학기술원(KAIST) 화학공학과 초미세 화학공정연구센터(소장 우성일 교수)는 액정 화학 증착법을 이용해 실리콘 웨이퍼와 백금 코팅된 실리콘 웨이퍼 위에 우수한 특성을 지니는 PST 박막 개발에 성공했다고 29일 밝혔다.

　이번에 개발된 PST 박막은 두꺼운 표면을 형성하면서도 갭이나 균열없이 균일하고 정보저장능력과 상유전성이 우수하며 550℃의 온도에서 열처리 후에도 낮은 유전손실을 보이는 것이 특징이다.

　연구팀은 산소가스하에서 후속 열처리와 납의 양을 감소시킬 경우 PST 박막의 누설전류를 감소시키면서 상유전성을 크게 높일 수 있게 됐다고 설명했다.

　특히 차세대 초고집적(ULSI) D램 커패시터로 전세계적으로 가장 주목을 받고 있는 바륨스트론튬티타늄산화물(BST) 박막은 700℃에서 열처리해야 하는 단점이 있는 반면 PST 박막은 550℃에서 열처리가 가능해 초미세 전자기술에서 민감한 전자회로 피해를 크게 줄일 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

　이번에 개발된 기술을 이용하면 고집적 D램과 초소형 전자제품 등을 만들 수 있다.

　이번 연구결과는 지난 5월 미국 화학회에서 발행된 재료화학 학회지에 발표되고 재료분야의 세계적인 권위지인 MRS 불리틴 7월호에 특별뉴스로 소개된 바 있다.

　우성일 교수는 “세계 최초로 PST 박막을 만들고 차세대 고집적 D램 반도체에 사용될 가능성을 제시했다는 데 의미가 있다”며 “실용화되면 원천 특허와 기술로 세계 반도체 제조업체로부터의 막대한 기술료 수익도 기대할 만하다”고 말했다.

　<대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr>