차세대반도체 가능성 열었다
연세대 염한웅 교수, 회로선폭 1㎚ 실현 가시화
지역내일
2008-04-03
국내 연구진이 반도체 집적도를 크게 높일 수 있는 세계 최소 선폭의 나노선 도핑기술을 개발했다.
연세대 원자선원자막연구단 염한웅(42) 교수팀은 2일 회로선 폭이 현재의 초고직접 실리콘 반도체소자의 50분의1인 1나노미터 금속나노선을 실리콘 기판 위에 직접 대량으로 성장시키고 이를 소자에 응용할 수 있도록 불순물을 첨가하고 농도를 조절해 전기적 특성을 제어하는 도핑기술을 개발했다고 밝혔다.
초고집적 반도체를 만들기 위해선 회로선폭을 가늘게 만드는 것과 이 회로선폭에 불순물을 첨가하고 농도를 조절해 전기적 특성을 조절하는 도핑기술이 가장 중요한 문제로 제기돼 왔다. 또 반도체업계에선 20나노 회로선폭이 현재의 반도체 제작기술로는 한계인 것으로 인식하고 있다.
염 교수팀은 지난 1999년 이런 반도체제작기술의 한계를 극복할 수 있는 1~2나노미터 크기의 금속선을 실리콘 기판위에 배열시키는 기술을 개발해 주목을 받았다. 하지만 소자로서 응용 가능하게 하는 첫 단계인 도핑기술은 확보하지 못했었다.
염 교수팀은 이번 연구에서 실리콘기판 위에 금 원자를 2열로 정렬해 폭 1나노미터의 나노선을 만들고 그 위에 실리콘 원자를 첨가하고 농도를 조절할 수 있는 기술을 개발했으며 실제로 이 방법으로 나노선의 전기적 특성을 조절할 수 있음을 증명했다.
염 교수는 “이런 기술이 실리콘 반도체소자의 직접도를 획기적으로 높일 것"이라며 "이 성과는 미래형 나노소자에 중요한 기초원천기술로 반도체산업의 국제 경쟁력을 유지하고 차세대 반도체소자 개발 경쟁에서 유리한 위치를 선점하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구성과는 지난 2월말 베를린에서 열린 독일물리학회 특별심포지엄의 초청강연에서 발표됐으며, 물리학 분야의 세계 최고 권위지인 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)‘ 3월 28일자에 게재됐다.
한편 교육과학기술부는 염 교수 등 창의적연구진흥사업 65개 연구단의 핵심적인 연구 성과를 보여주는 ‘창의적연구진흥사업 성과전시회’를 오는 10일 서울 강남구 삼성동 코엑스 1층 그랜드볼룸에서 개최한다.
고성수 기자 ssgo@naeil.com
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연세대 원자선원자막연구단 염한웅(42) 교수팀은 2일 회로선 폭이 현재의 초고직접 실리콘 반도체소자의 50분의1인 1나노미터 금속나노선을 실리콘 기판 위에 직접 대량으로 성장시키고 이를 소자에 응용할 수 있도록 불순물을 첨가하고 농도를 조절해 전기적 특성을 제어하는 도핑기술을 개발했다고 밝혔다.
초고집적 반도체를 만들기 위해선 회로선폭을 가늘게 만드는 것과 이 회로선폭에 불순물을 첨가하고 농도를 조절해 전기적 특성을 조절하는 도핑기술이 가장 중요한 문제로 제기돼 왔다. 또 반도체업계에선 20나노 회로선폭이 현재의 반도체 제작기술로는 한계인 것으로 인식하고 있다.
염 교수팀은 지난 1999년 이런 반도체제작기술의 한계를 극복할 수 있는 1~2나노미터 크기의 금속선을 실리콘 기판위에 배열시키는 기술을 개발해 주목을 받았다. 하지만 소자로서 응용 가능하게 하는 첫 단계인 도핑기술은 확보하지 못했었다.
염 교수팀은 이번 연구에서 실리콘기판 위에 금 원자를 2열로 정렬해 폭 1나노미터의 나노선을 만들고 그 위에 실리콘 원자를 첨가하고 농도를 조절할 수 있는 기술을 개발했으며 실제로 이 방법으로 나노선의 전기적 특성을 조절할 수 있음을 증명했다.
염 교수는 “이런 기술이 실리콘 반도체소자의 직접도를 획기적으로 높일 것"이라며 "이 성과는 미래형 나노소자에 중요한 기초원천기술로 반도체산업의 국제 경쟁력을 유지하고 차세대 반도체소자 개발 경쟁에서 유리한 위치를 선점하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구성과는 지난 2월말 베를린에서 열린 독일물리학회 특별심포지엄의 초청강연에서 발표됐으며, 물리학 분야의 세계 최고 권위지인 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)‘ 3월 28일자에 게재됐다.
한편 교육과학기술부는 염 교수 등 창의적연구진흥사업 65개 연구단의 핵심적인 연구 성과를 보여주는 ‘창의적연구진흥사업 성과전시회’를 오는 10일 서울 강남구 삼성동 코엑스 1층 그랜드볼룸에서 개최한다.
고성수 기자 ssgo@naeil.com
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