반도체 배선작업속도 100배 향상.. 이해원 한양대 교수팀 개발

한양대 이해원 교수 팀은 주사탐침현미경(SPM)을 이용한 반도체 배선작업 속도를 1백배 이상 빠르게 할 수 있는 기술을 개발했다.

이번 기술개발로 SPM을 이용한 가공기술이 반도체 대량생산 공정에 사용될 가능성이 높아졌다.

SPM을 이용한 반도체 제작은 일반적으로 쓰이는 식각 방식에 비해 배선 폭을 수십㎚로 줄일 수 있다는 장점이 있지만 대량생산이 불가능한 단점을 갖고 있었다.

연구팀은 먼저 가공을 위해 실리콘 기판 위에 덮는 '레지스트'소재에 유기물로 구성된 자기조립 단분자막을 사용해 수십㎚ 이하의 균일한 두께를 유지하도록 만들었다.

이 막을 이루는 분자들은 한쪽 끝이 실리콘과 잘 붙는 구조로 이뤄져 있어 분자 용액이 실리콘 표면에 칠해지면 분자 한개 길이만큼의 균일한 막을 형성하게 된다.

연구팀은 이 실리콘 기판의 양면에 전압을 가할 때 전압의 세기나 극성에 따라 산화실리콘의 형성을 제어할 수 있음을 밝혀냈다.

이 결과를 이용,실리콘기판 위에 45㎚폭의 배선을 초당 2㎜의 속도로 그리는데 성공한 것.

이 교수는 "지금까지 SPM을 이용한 가공 속도가 초당 10∼20㎛였던 것과 비교하면 1백배 이상 빨라진 것"이라며 "집적도가 큰 반도체를 저렴한 비용으로 제작할 수 있게 됐다"고 평가했다.

이번 연구는 물리학 학술지 '어플라이드 피직스 레터스'에 실릴 예정이다.

김경근 기자 choice@hankyung.com