반도체나 나노기술의 성패를 좌우할 미세 오염물질을 제거할 수 있는 기술이 국내에서 세계 최초로 개발됐다.
이진원 포스텍 교수(기계공학과) 연구팀은 나노 탄환입자를 초고속으로 오염입자에 충돌시키는 획기적인 방법으로 10나노미터(㎚) 크기 오염물질을 완벽하게 제거하는 기술을 개발했다.
이번 연구결과는 나노기술 분야 권위지 `나노스케일 연구(Nanoscale Research Letters)` 최신 온라인판에 게재됐다.
세계적으로 나노 오염물질 제거에 성공한 입자는 30㎚에 불과하다. 이에 따라 각국이 치열한 경쟁을 벌이고 있는 10㎚급 반도체 생산에 필수적인 기술이 될 것으로 기대하고 있다.
반도체의 크기는 그대로 유지하며 저장용량을 늘리기 위해 내부 회로 선폭이 가늘어지면 오염입자의 크기도 동시에 작아지게 된다. 입자 크기가 작아질수록 제거하기가 어려워져 반도체 성능에도 영향을 미치게 된다.
현재 10㎚급 반도체는 우표만한 크기에 고화질 영화를 100편 가량 담을 수 있다. 그러나 아직 10㎚ 수준 오염입자를 제거할 수 있는 기술이 개발되지 않아 양산에 걸림돌이 돼왔다.
연구팀은 지난 2010년 저온 입자빔기술을 이용해 20㎚급 오염제거 기술을 개발한바 있지만 이번 기술은 상온에서도 사용할 수 있는 입자빔기술로, 실용성과 산업화 가능성을 높였다.
이 기술을 이용해 오염제거 설비를 제품화해 새로운 산업을 창출할 수 있다. 특히 생체재료의 제거와 조직처리를 위한 기술로도 응용이 가능하다.
이진원 교수는 “나노급 반도체는 물론이고 나노크기 장치의 생산성을 좌우하는 나노오염제어기술이 완성돼 나노기술 응용제품 생산성이 획기적으로 향상될 것”이라며 “향후 생체공학, 재료가공 등 다양한 나노가공공정에 응용할 수 있다”고 밝혔다.
한편 이 연구성과는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 `중견연구자지원사업(도약연구)`의 지원을 받아 수행됐다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
