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테크노트 KAIST, 제네바대와 화학물질 없이 식각하는 반도체 기술 개발

국내 연구진이 기존 반도체 패터닝 방식과 다르게 화학물질 없이 식각하는 기술을 세계 최초 개발했다. 식각(에칭)은 화학약품의 부식작용을 응용한 소형(塑型)이나 표면가공의 방법이다. 한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 홍승범 교수가 제네바대학과 강유전체 표면의 비대칭 마멸 현상(물체 표면의 재료가 점진적으로 손실 또는 제거되는 현상)을 세계 최초로 관찰·규명하고 이를 활용해 혁신적인 나노 패터닝 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 나노 패터닝 기술은 나노스케일로 소재의 표면에 정밀한 패턴을 생성해 다양한 첨단 기술 분야에서 제품 성능을 향상시키는 기술이다. 연구팀은 강유전체 소재의 표면 특성에 관한 연구에 집중했다. 연구팀은 원자간력 현미경을 활용해 다양한 강유전체의 트라이볼로지(마찰 및 마모) 현상을 관찰했고, 강유전체의 전기적인 분극 방향에 따라 마찰하거나 마모되는 특성이 다르다는 것을 세계 최초로 발견했다. 연구팀은 또 이러한 분극 방향에 따라 달라지는 트라이볼로지의 원인으로 변전 효과에 주목했다. 이를 통해 강유전체의 트라이볼로지 특성이 나노 단위에서 강한 응력이 가해질 때 발생하는 변전 효과로 인해 강유전체 내부의 분극 방향에 따른 상호작용으로 트

이창현 기자

2024-03-26 14:40

일반뉴스 KAIST, 반도체 공정 중 열처리에 안정된 강유전체 소재 개발

강유전체 소재의 비휘발성과 기능성, 열적 안정성 대폭 개선 한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 전상훈 교수 연구팀이 반도체 3차원(D) 집적 공정 중 열처리에도 안정적인 강유전체 소재를 개발했다고 12일 밝혔다. 외부 전기장 없이도 스스로 분극을 갖는 강유전체는 비휘발성 때문에 메모리 소자에 활용할 수 있지만, 고온에서 안정성을 확보해야 한다. 연구팀은 반도체 3D 집적 공정의 열처리 과정에서 비휘발성을 유지하고 우수한 내구성을 가지는 하프니아 강유전체 소재·공정 기술을 개발했다. 이 소재는 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS) 공정 호환성, 동작 속도, 내구성 등 우수한 물리적 특성을 바탕으로 차세대 반도체 핵심 소재로 연구되는 물질이다. 연구팀은 강유전체 소재의 비휘발성과 기능성, 열적 안정성을 획기적으로 개선했다. 연구팀은 750도 이상의 열을 30분가량 가한 후에도 우수한 강유전성이 발현되는 것을 확인했다. 전상훈 교수는 "이번 연구 성과는 답보상태인 강유전체 소재 기반 3D 메모리 및 회로 집적 기술 개발에 돌파구가 될 것"이라며 "향후 고집적·고효율 시스템을 개발하는 데 핵심 역할을 할 것"이라고 기대했다. 이번 연구 결과는 지난 5일 반

서재창 기자

2022-12-13 09:45