한국전기연구원은 전기물리연구센터 장성록 박사팀이 반도체 초정밀 공정에 활용할 수 있는 ‘바이어스용 맞춤형 펄스 전원(Tailored Pulse Power modulator for bias)’ 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 바이어스 장치는 플라스마 내부 이온이 반도체 웨이퍼에 충돌하도록 전압을 걸어 표면 식각, 세정, 박막 증착 공정을 수행하는 장치다. 기존에는 고주파(RF) 전원을 주로 활용했으나 파형의 단순성으로 미세 공정에서 정밀도가 떨어지는 문제가 있었다. 연구팀은 이를 보완하기 위해 펄스 전원 방식을 적용했다. 펄스 전원은 낮은 전력으로 충전 후 높은 전력으로 순간 방전하는 기술로, 전력 제어에 따라 웨이퍼를 원하는 깊이와 폭으로 가공할 수 있다. 특히 연구팀은 펄스 출력 시 발생하는 전력 손실을 줄이기 위해 ‘소프트 스위칭’ 기법을 적용했다. 전압과 전류가 0에 가까운 지점에서 스위칭을 유도해 소자의 부담을 줄이고 전력 손실을 78% 이상 감소시켰다. 이로써 발열 문제 해결, 전원장치 소형화, 전력 밀도 향상, 수명 연장 효과도 기대된다. 또한 경사형, 계단형 등 다양한 파형을 구현할 수 있는 맞춤형 펄스 전원 기술도 확보했다. 이는 반도체 공정
기존 방식 단점 해결…미래 핵융합 상용로 운전방식 주목 과학기술정보통신부는 지난 8일 한국핵융합에너지연구원과 서울대 공동연구팀이 초전도핵융합연구장치(KSTAR)의 초고온 핵융합 플라즈마 운전 성과를 분석해 새로운 핵융합 플라즈마 운전방식(mode)을 발견했다고 밝혔다. 이번 연구는 한국핵융합에너지연구원의 ‘초전도핵융합연구장치(KSTAR) 공동실험 및 플라즈마 연구’ 사업과 과기정통부 ‘핵융합선도기술개발사업’의 지원으로 수행했다. 기존 방식 단점을 해결한 미래 핵융합 상용로 운전방식으로 주목받으면서 세계적 국제학술지 네이처(Nature)에 8일 게재됐다. 지구 상에서 태양과 같이 핵융합 반응으로 에너지를 만들기 위해서는 초고온·고밀도 상태의 플라즈마를 핵융합로에 장시간 안정적으로 가두는 기술을 확보하는 것이 핵심이다. 가장 대표적인 플라즈마 운전 방법은 고성능 플라즈마 운전 모드라고 불리는 ‘H-모드’로, 이는 상용로 운전을 위한 기본 핵융합 플라즈마 운전 방법으로 고려되며 차세대 운전 방법 개발의 기준 지표가 되고 있다. 하지만 H-모드에서는 플라즈마 가장자리에 형성되는 장벽을 활용하기 때문에 가장자리의 압력이 임계치를 넘어가 풍선처럼 터지는 플라즈마 경계면
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