차세대 테라급 반도체에서 반도체 박막을 원자(나노) 단위 두께로 자유롭게 조절할 수 있는 새로운 원자층 증착 기술(ALD:Atomic Layer Deposition)이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
전형탁 한양대 교수팀은 45나노급 이상의 고집적 차세대 반도체 소자에 적용할 수 있는 ‘원거리 플라즈마 원자층 증착(Remote Plasma Atomic Layer Deposition)’기술 개발에 성공했다고 23일 밝혔다.
이 기술은 인텔, AMD 등 세계적인 반도체 회사들이 시도했다가 실패한 것으로 우리나라가 반도체 공정기술 분야에서 가장 앞서 있음을 다시 한번 입증하는 계기가 될 전망이다.
연구팀이 개발한 ‘원거리 플라즈마 원자층 증착 기술’이란 반도체 박막 증착 기술의 하나인 ALD에 원거리 플라즈마 개념을 접목한 기술로 반도체 기판의 손상을 줄이고 반도체 성능을 결정짓는 전자이동도를 향상시킨 것이 특징이다.
이 기술은 반도체 박막 증착 장비에 하프늄(Hf)과 산소 가스를 주입해 주파를 진동시키는 방식으로 기체를 이온화시킨 이산화하프늄(HfO2) 플라즈마를 형성한 후 15cm 거리를 두고 반도체 기판 위에 플라즈마를 방전시키면 나노 두께의 얇은 산화막이 반도체에 입혀지는 원리를 이용한 것이다.
연구팀은 기존 반도체 박막 증착 재료로 사용돼 온 이산화규소 대신 고유전체산화막인 이산화하프늄(HfO2)를 이용해 45나노급 이상의 고집적반도체에서 ALD방식으로 박막 성장을 하는데 성공했다고 밝혔다.
전형탁 교수는 “이번 연구 성과는 테라급나노소자를 제작하는 필수 기술을 확보했다는 데 의미가 있다”며 MEMS나 노트북PC, 핸드폰, LCD, 차세대 디스플레이 등 적용 분야가 무궁무진하다”고 밝혔다.
한편 이번 연구성과는 국제 저널 어플라이드 피직스 레터스 8월호에 게재되었으며 최근 미국 진공학회가 주최하는 ALD 2005학회에서 발표됐다.
조윤아기자@전자신문, forange@
