나노기술 및 정책 정보

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- 반도체 생산라인 적용 시 연간 4,000억원 이상의 수입대체 효과 기대 -
□ 교육과학기술부(장관 안병만)는 테라급나노소자개발사업단(단장 이조원)의 지원으로 성균관대학교 염근영 교수팀과 미국 SEMATECH이   공동으로 “중성빔 원자층 식각장비를 이용한 차세대 나노소자  공정기술(금속 산화막반도체 전계효과 트랜지스터*의 게이트 저손상 식각   기술)”을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

  * MOSFET : Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

□ 중성빔 원자층 식각기술(Atomic Layer Etching : ALET)은 전기적,   물리적 손상이 없이 정확한 원자레벨 식각 깊이 조절이 가능하여  향후 나노미터급 반도체 웨이퍼 위에 전자회로를 만드는데 필수적인 원천기술로 인식되고 있다.

 ○ 특히 ITRS(국제반도체기술로드맵)에서도 본 기술을 향후 2013년 경에 나노소자 공정을 위한 새로운 식각 기술로 소개할 만큼 차세대 식각 공정으로 부각되고 있으며, 연구팀은 이에 대한 원천특허 기술을 보유하고 있어 차세대 나노소자 공정 장비 분야에서 유리한 고지를 선점한 것으로 평가된다.

○ 이번 중성빔 원자층 식각기술을 적용*하여 개발한 소자는, 기존의  플라즈마 식각으로 만든 소자와 같이 방향성의 식각이 진행되었으며, 플라즈마로 인한 손상이 크게 줄어들어 게이트 누설 전류의   감소를 가져왔음을 확인했다. 특히, 게이트 길이가 감소할수록 큰 효과가 있어 나노소자에서 필수적인 기술로 전망된다.

   * 차세대 저대기전력(Low Standby Power) 칩 게이트 층의 TiN/Hf02 물질 식각에 적용

□ 2008년 현재 전 세계 차세대 반도체 식각 장비 시장은 5조원 규모로서, 우리나라는 국내 반도체 식각장비의 95% 이상을 수입에 의존(9,500억원)하고 있는 실정이다. 금번 개발된 중성빔 원자층 식각   공정이 수 년 안에 생산라인에 적용 될 경우 연간 최소 4,000억원 이상의 수입 대체 효과와 수출 등 경제적 파급효과를 가져올 것  으로 기대되고 있다.

 ○ 이번 공동연구에 참여한 SEMATECH은 차세대 로직과 메모리  공정기술에 관련하여 중대한 발전을 이룬 것으로 평가하고 있으며,  이번 연구결과는 2009년 12월 8일자(한국시간 12월 9일)로 세계적인  반도체 소자 학회인 IEDM에서 발표되었고, cnbc.com을 비롯한 15개 인터넷 매체에 11월 30일자로 소개되었다.

 ○ 현재 이 기술들과 관련하여 국내 특허 출원 23건, 등록 19건,   미국 및 일본 등 국제특허 출원 9건, 등록 5건을 보유 중에 있다.

□ 이조원 테라급나노소자 사업단장은 “이번 연구는 중성빔 원자층 식각기술이 차세대 실리콘 소자 공정에 중요한 기술임을 SEMATECH과 함께 증명해낸 것으로, 현재 기업에서 언제든지 실용화시킬 수 있는 기술이라는 데 의미가 크다. 다만, 기업이 본 기술을 적용하기   위해서는 기존 공정 라인의 변경에 따른 투자시기 등의 이유로   인해 실제 실용화단계까지는 다소 시간이 필요할 것으로 보인다.”라고 밝혔다.

<자료문의> ☎ 02-2100-6814, 미래원천기술과장 최원호, 사무관 정재욱
                ☎ 02-3295-4301, 테라급나노소자개발사업단 단장 이조원, 담당 이희자