전북대학교 연구진이 기존보다 저항 균일도가 우수하고 전자 이동이 좋은 차세대 반도체 기판을 제작할 수 있는 핵심 기술을 개발했다.
최철종·심규환 전북대 반도체과학기술학과 교수 연구팀은 기존의 실리콘 대신 게르마늄 에피층을 이용한 에피기판을 제작하는데 성공했다고 21일 밝혔다.
에피는 반도체 소자 제조 시 기판위에 단일결정의 반도체 박막을 형성한 것을 말한다.
‘GOS(Ge-on-Si) 에피기판’이란 이름이 붙여진 이 신기술은 기존 실리콘 기판에 게르마늄 기판의 우수성까지 더한 기술이어서 전자의 이동도가 매우 높으면서도 표면과 저항의 균일도가 매우 좋다.
최근의 반도체 공정이 기존 실리콘 기판만 사용하는 단계를 넘어 게르마늄이나 탄소, 주석 등 신물질을 함께 사용하는 차세대 방법으로 널리 확산됨에 따라 이 기술의 상용화 문도 더욱 넓어질 것으로 기대된다.
실제로 이번에 개발된 ‘GOS 에피 기판’은 서브(Sub)-10㎚대 기술에서 게르마늄을 중심으로 이용하는 차세대 반도체의 핵심요소다. 게르마늄을 기반으로 반도체 소자를 제작하는 ‘Ge Fin-FET’나 ‘Ge Wire-FET’와 같은 차세대 반도체의 기초를 제공하게 될 것으로 연구진을 내다보고 있다.
전북대 연구진은 자체 제작한 에피장비(RTCVD)를 이용해 이 기술을 개발했다. 이 때문에 GOS 에피기판의 공정기술은 물론이고 차세대반도체의 핵심인 에피 장비의 국산화와 함께 고부가가치의 기술 개발도 가능할 것으로 기대됐다.
최철종 교수는 “외국은 IBM이나 인텔, TSMC, IMEC, MIT 등 주요 기업 및 연구기관에서 게르마늄을 기반으로 하는 차세대 CMOS 기술개발이 매우 활발하지만 국내는 아직 실리콘 반도체에만 주력하고 있는 상황”이라며 “이번 신기술 개발을 통해 현재 4건의 특허 출원과 12건의 SCI 논문 발표 등이 이뤄진 상태기 때문에 GOS 에피기판의 국산화 및 수출 등이 기대돼 우리나라가 반도체 산업 강국의 위상을 더욱 높일 수 있을 것”이라고 말했다.
광주=서인주기자 sij@etnews.com
