연세대 이관형 교수 연구진, 나노미터에도 적용 가능한 초정밀 '에칭(etching) 기술' 개발

인사이트(좌) 연구진이 개발한 반도체 소자 내부 / 연세대학교 (우) 연세대학교 본관 / 사진= 고대현 기자 daehyun@


[인사이트] 김진솔 기자 = 연세대학교에서 또 한 번 반도체 산업의 한계를 깨트릴 기술이 개발됐다


12일 연세대는 신소재공학과 이관형 교수 연구진이 미국 일리노이 대학교 아렌드 반 더 잔데 교수 연구진과 공동연구로 초정밀 에칭(etching) 기술을 개발했다고 밝혔다.


에칭이란 식각이라는 표현으로도 사용되며, 반도체 산업에서 포토 레지스터에 피복되어 있지 않은 부분을 제거하는 기술을 말한다.


연구진은 해당 기술을 사용하면 나노미터(nm)의 두께를 갖는 구조에서 집적회로를 구현할 수 있다고 전했다.


2차원 물질은 두께가 원자 단위로 매우 얇아 가로와 세로 두 가지 차원만 존재한다. 대표적인 2차원 물질 '그래핀'은 반도체나 절연체 등과 함께 전기 소자를 만들 수 있다.


인사이트(좌) 이관형 교수 (우) 아렌드 반 더 잔데 교수 / 사진 제공 = 연세대학교


이렇게 만들어진 소자는 매우 얇고 유연하여 현재 널리 사용되고 있는 실리콘 반도체의 한계를 뛰어넘을 수 있는 후보로 손꼽히고 있다.


이 같은 고집적 반도체 회로는 원하는 깊이만큼 '에칭'하여 물질을 연결하는 통로(via)를 만들지 못해 불가능하다고 여겨져 왔지만 해당 기술이 새로운 분야를 개척한 것이다.


공동연구진은 해당 기술을 사용해 각각 다른 층에 존재하는 그래핀을 전기적으로 연결하는 실험에 성공하였으며 집적 소자를 구현해냈다.


연구진의 신기술 개발으로 차세대 물질인 2차원 물질을 이용한 고집적 회로 구성이 쉬워졌으며 그래핀의 새로운 물리적 현상 관측을 위한 소자 제작에도 큰 역할을 할 수 있을 것으로 예상된다.


한편 이번 연구는 삼성미래기술육성센터의 지원을 받아 이루어졌으며 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 지난달 29일 게재되기도 했다.


인사이트 / 사진=고대현 기자 daehyun@기사와 관련 없는 자료 사진 / 사진=고대현 기자 daehyun@

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