차세대 나노소자 공정기술 개발

반도체 생산라인 적용 시 연간 4000억원 수입대체 효과

[아시아경제 김철현 기자]국내연구진이 전기적·물리적 손상 없이 실리콘 나노소자를 공정할 수 있는 기술을 개발했다.

교육과학기술부는 성균관대 염근영 교수팀과 미국 세마텍(SEMATECH)이 공동으로 '중성빔 원자층 식각장비를 이용한 차세대 나노소자 공정기술'을 세계 최초로 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구는 테라급나노소자개발사업단(단장 이조원)의 지원으로 이뤄졌다.

교과부에 따르면 '중성빔 원자층 식각기술'은 전기적·물리적 손상 없이 원자 수준에서 식각 깊이 조절이 가능해 향후 나노미터급 반도체 웨이퍼 위에 전자회로를 만드는 데 필수적인 원천기술로 평가받고 있다. 연구팀은 이에 대한 원천특허 기술을 보유하고 있어 차세대 나노소자 공정 장비 분야에서 유리한 고지를 선점할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

'식각(Etching)'은 화학용액 또는 가스를 이용해 웨이퍼상의 필요한 부분만을 남겨놓고 나머지 물질을 제거하는 반도체 제작공정을 말한다.

이번 중성빔 원자층 식각기술을 적용해 개발한 소자는 기존의 플라즈마 식각으로 만든 소자와 같은 특성이 있지만 플라즈마로 인한 손상이 크게 줄어들어 게이트 누설 전류의 감소를 가져왔다고 연구팀 측은 설명했다. 특히 게이트 길이가 감소할수록 큰 효과가 있어 나노소자에서 필수적인 기술이 될 것으로 전망된다.

연구팀 관계자는 "지난해 전 세계 차세대 반도체 식각 장비 시장은 5조원 규모로, 우리나라는 국내 반도체 식각장비의 95% 이상을 수입에 의존하고 있는 실정"이라며 "이번에 개발된 중성빔 원자층 식각 공정이 수 년 안에 생산라인에 적용 될 경우 연간 최소 4000억원 이상의 수입 대체 효과와 수출 등 경제적 파급효과를 가져올 것으로 기대된다"고 밝혔다.

이조원 테라급나노소자사업단장은 "이번 연구는 중성빔 원자층 식각기술이 차세대 실리콘 소자 공정에 중요한 기술임을 증명한 것으로, 기업에서 언제든지 실용화시킬 수 있는 기술이라는 점에서 의미가 크다"고 말했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr