세계 최초로 방사광을 이용한 반도체 표면 분자조작기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
포항가속기연구소(소장 고인수)의 황찬국 박사 연구팀은 방사광가속기에서 나오는 고휘도의 극자외선, 연X선을 조사, 반도체 기판 위에 흡착된 분자를 떼어내고 임의의 다른 분자를 이식하는 표면제어기술을 개발했다고 27일 밝혔다.
황 박사팀은 빔라인(방사광을 뽑아내 이용하는 관)의 연X선을 이용해 반도체 표면위에 잘 정렬된 염소 나노막이 제작됨을 확인하고, 빔라인에서 나온 극자외선을 쬐어 염소 기체를 떼어낸 뒤 다른 분자를 이식하고 관측하는데 성공했다.
이번 연구결과는 세계적인 재료과학전문지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 12일자 온라인판에 발표됐으며, 4월호에 정식 게재될 예정이다.
현재 반도체 소자제작에 있어서 보편적인 표면 패터닝 방법은 자외선과 고분자 박막을 감광제로 이용한 광학 리소그래피기술이었지만 빛의 파장과 장치 등의 한계로 60㎚이하의 미세표면을 형성하기는 어려웠다. 그러나 이번 연구결과로 인해 감광제 없이 방사광을 사용해 60㎚이하의 분자 나노패턴을 마음대로 조작할 수 있는 길이 열리게 된 셈이다.
황찬국 박사는 “향후 최첨단 극자외선 리소그래피 방법과 결합, 차세대 분자 및 바이오소자 제작의 핵심기술을 확보할 수 있을 것”이라고 전망했다.
이번 연구는 과학기술부와 산업자원부의 나노기반기술과제 ‘자기조립구조의 배향을 통한 나노패터닝기술(책임자 박준원)’의 하나로 수행됐으며, 현재 특허출원중이다.
포항=정재훈기자@전자신문, jhoon@
