고집적 저전력 반도체기술 개발 .. 서울대 차국헌 교수

반도체 집적공정에서 층간 절연물로 사용되는 세계 최고 수준의 저유전 물질이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 서울대 차국헌 교수는 반도체 칩의 처리속도를 향상시키고 전력 손실을 줄이는 데 필수적인 고집적 저전력 기능을 갖춘 저유전 층간 물질을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번에 개발된 저유전(전기를 잘 통하지 않는) 물질은 나노기술을 활용해 만든 유기 실리케이트 계열의 재료로 유전율(전기를 통하는 비율)이 2.0 이하라고 연구팀은 설명했다. 따라서 기존 재료인 이산화규소(유전율 4.2)에 비해 유전율이 절반에도 못미치는 게 특징이다. 연구팀은 이 물질을 반도체 배선공정에 적용하면 기존 알루미늄 및 이산화규소를 이용한 배선공정보다 반도체 칩의 처리속도를 2배 정도 향상시키고 소비전력도 30% 이상 감소시킬 수 있다고 밝혔다. 특히 CPU(중앙처리장치)와 같은 논리형 반도체 칩 등의 제조비용을 30% 이상 줄일 수 있다고 덧붙였다. 이번에 개발된 저유전 물질은 미국 IBM이 세계 유기 실리케이트 계열의 절연물을 수집해 비교 평가한 조사에서 유전율 및 기계적 물성이 가장 우수한 것으로 평가받았다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이 기술로 국내외에 12건의 특허를 출원했으며 각종 학술지에 63편의 논문을 발표했다. 차 교수는 이 물질 제조기술을 LG화학에 이전,생산을 준비하고 있으며 미국 IBM 및 인텔사와도 공급을 위해 협의하고 있다. 차 교수는 "현재 국내 반도체 회사에서는 해외에서 개발된 진공증착형 유전물질(유전율 2.7)을 전량 수입하고 있다"며 "이번에 개발한 물질을 활용하게 되면 2005년 기준으로 약 1백50억원의 수입대체 효과를 거둘 것으로 예상된다"고 말했다. 차 교수는 24억원의 연구비가 투입된 '시스템집적 반도체 기반기술 개발사업' 과제를 수행,4년반 만에 이 물질을 개발했다. 오춘호 기자 ohchoon@hankyung.com