반도체 소자와 디스플레이 패널 혁신을 이어가려면 신 재료 개발이 시급한 것으로 나타났다.
6일 오후 서울 양재동 엘타워에서 산업통상자원부 주최로 열린 `제4차 반도체 디스플레이 기술로드맵 세미나`에 참석한 삼성전자 반도체사업부, SK하이닉스, 삼성디스플레이, LG디스플레이 기술 임원은 이 같은 견해를 공통적으로 밝혔다.
삼성전자와 SK하이닉스는 첨단 D램 커패시터에 증착되는 고유전율(하이-K) 증착 재료의 개발 필요성을 언급했다. 커패시터는 전하를 저장하는 공간이다. 이 공간의 전하 저장 유무에 따라 0과 1을 판단한다. 회로 선폭이 좁아질수록 커패시터간 간격은 좁아진다. 보다 유전율이 높은 하이-K 재료를 커패시터 위로 증착해야만 전류 누설과 전기 간섭 효과를 효과적으로 차단할 수 있다.
홍종서 삼성전자 반도체연구소 상무는 “지금까지는 지르코늄(Zr)계 물질을 활용했지만, 10나노 초반대까지 D램 회로 선폭이 좁아지면 새로운 물질을 사용해야만 한다”면서 “여러 물질을 후보군으로 두고 연구개발(R&D)을 지속하고 있다”고 말했다. 이병기 SK하이닉스 미래기술연구원 공정기술그룹장 상무는 “신 재료를 개발하는 것이 가장 효과적인 혁신 방안”이라면서 “장비 투자나 신공정 개발 없이 소자 특성을 높일 수 있기 때문”이라고 설명했다.
디스플레이 분야에서도 재료 혁신이 초미의 관심사다. 유기발광다이오드(OLED)를 구성하는 적록청 유기 재료 가운데 청색은 아직 형광 방식에 머물러 있다. 효율이 높은 인광 방식 개발이 시급하다.
이종혁 삼성디스플레이 디스플레이연구소 차세대연구2팀 상무는 “저소비전력과 긴 수명, 자연색에 가까운 컬러를 구현하려면 청색 유기 재료 역시 인광 방식이 나와야 한다”면서 “후방 업계가 다양한 방안을 찾고 있는 것으로 안다”고 말했다. 윤수영 LG디스플레이 연구소장 상무는 “가장 힘든 분야가 바로 재료 쪽”이라면서 “대부분 외산 업체 중심이어서 가격 협상이 어렵다”고 호소했다. 윤 상무는 “유기 재료 외 플렉시블을 구현하기 위한 다양한 필름 재료 분야에서도 혁신이 일어나야 한다”고 말했다.
유정열 산업부 소재부품산업정책관은 “반도체, 디스플레이 산업은 4차 산업혁명의 핵심 인자”라면서 “미래 수요 창출과 확산을 위해 주도적으로 협업 관계를 구축해 미래 신산업에 속도감 있게 대응해달라”고 당부했다.
배옥진 디스플레이 전문기자 withok@etnews.com
한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com