코본이 차세대 반도체 공정의 필수 소재인 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)를 개발한다. 삼성전자와 TSMC가 반도체 3나노 공정 양산을 추진하고 있으며, 여기에 전력 효율을 높이기 위한 소재 중요성이 커지고 있기 때문이다.
코본은 반도체 3나노 공정의 필수 소재인 실리콘 대체를 목표로 반도체 성질을 띠는 SWCNT를 개발하고 있다. 미국 반도체 기업 IBM과 협력이 예상된다.
SWCNT는 반도체 나노 공정 채널 소재로 주목받는다. 채널은 전류를 흐르게 하는 요소로, 3나노 미세 공정으로 반도체를 만들 때 실리콘을 넣으면 전류 흐름을 원활하게 한다. 그러나 실리콘보다 전류가 더 많이 흐르는 소재 개발도 이뤄지고 있다. 실리콘 비중을 늘리거나 실리콘 이외 게르마늄 소재도 사용하고 있다.
삼성전자는 3나노 미세 공정 구현을 위한 게이트올어라운드(GAA) 채널 소재로 실리콘을 적용할 계획이다. 해외에서는 TSMC가 3나노 공정 구현을 선언했으며 미국 퍼듀대는 3나노 공정에 GAA 구조를 그대로 사용하면서 실리콘뿐 아니라 다른 소재를 동시에 쓰겠다고 밝혔다.
반도체 기업들이 나노 공정에 소재 변화를 주는 것은 전력 효율을 높이기 위해서다. 현재 실리콘을 대체할 소재로 CNT가 주목받고 있지만 반도체성 CNT 양산에 어려움을 겪고 있다.
코본은 CNT 소재 가운데 가장 성능이 우수한 SWCNT 가공법을 바탕으로 반도체 CNT 소재를 양산할 계획이다. 국내 SWCNT 기업으로 코본이 유일하다.
반도체 성질과 금속 성질을 띠는 SWCNT에서 금속 성분을 없애고 순수 반도체성 SWCNT를 개발한다. 해당 제품의 양산 목표 일정은 확정되지 않았다. 코본은 CNT 제조에 쓰이는 합성법에 변화를 주면서 SWCNT 개발을 강화할 계획인 것으로 알려졌다.
코본은 미국 반도체 설계 기업 IBM과 반도체 SWCNT 협력이 예상된다. IBM은 차세대 나노 공정에 실리콘을 이을 SWCNT 개발에 나서고 있는 것으로 알려졌다. 업계에서는 실리콘을 대체할 물질이 나오면 나노 미세 공정 개발에도 속도가 붙을 것으로 예상하고 있다.
김지웅기자 jw0316@etnews.com
