국내 연구진이 수소이온을 이용해 나노 두께 산화물에서 산소 원자만 선택적으로 제거하는 나노 패터닝 기술을 개발했다. 반도체 공정과정을 최소화할 수 있어 산업계에 큰 파급효과를 가져올 전망이다.
홍종일 연세대 교수 연구팀은 “구조물을 손상 없이 나노미터(㎚) 크기의 모양으로 만드는 3차원 나노 패터닝 기술을 개발했다”고 4일 밝혔다.
스마트폰, 스마트패드, 노트북PC 등 각종 정보기술(IT) 기기의 핵심 부품인 전자 장치(소자)를 만드는 데는 여러 단계의 첨단 반도체 공정 기술이 이용된다. 소자 집적도가 높을수록 기술적 어려움이 늘고 공정이 복잡해진다.
홍 교수팀이 개발한 3차원 나노 패터닝 기술은 여러 층으로 이뤄진 복합한 구조에서 목표로 하는 층만 선택적으로 바꿀 수 있다. 산화물 층과 금속 층이 교대로 쌓인 인공 격자에서 산화물 층의 산소 원자만 구조·화학적 손상 없이 제거한다. 양성자(수소이온)의 농도와 에너지를 제어해 기존의 복잡한 공정 단계를 절반으로 줄였다. 3차원 나노 패터닝 기술은 금속과 산화물뿐 아니라 질화물, 황화물 등 여러 화합물에 적용할 수 있다.
홍 교수는 “이 나노 패터닝 기술을 적용하면 소자 오작동과 특성 저하 등 현재 반도체 공정에서 문제가 되는 부분이 해결될 것”이라며 “과학기술적 응용과 관련 산업 전반에 큰 파급효과를 가져올 것”으로 전망했다.
권동준기자 djkwon@etnews.com
