반도체칩 성능 획기적 개선 기술 개발

반도체칩의 성능을 15배 이상 늘릴 수 있는 초저유전 박막 제조와 분석 기술이 포항공대 연구진에 의해 개발됐다. 세계적 과학잡지 '네이처 머터리얼즈'는 9일자 온라인판에서 포항공대 화학과 이문호(50·포항가속기연구소 부소장) 교수 연구팀이 "반도체용 절연재 안에 지름이 3nm(나노미터, 1nm는 10억분의 1m)인 공기구멍을 서로 달라붙지 않게 만들어 절연성능을 공기에 가깝게 만드는 데 성공했다"고 밝혔다.

50나노급 이하의 반도체를 제조하기 위해서는 초저유전 박막 재료가 필수적이기 때문에 지난 10여 년 동안 미국, 일본 등 반도체 선진국에서 개발연구가 치열하게 진행돼 왔다.

이 교수 연구팀이 합성한 3나노 크기의 축구공 모양 덴드리머 고분자는 가용성과 섞임성이 좋은 64개 또는 128개 말단기를 가지는 기능형 기공제다. 이를 활용, 3나노의 기공이 박막 전체 부피의 50%까지 균일하게 분포되는 초저유전 박막을 제조하는 데 성공, 말단기 또는 곁가지가 많은 고분자 기공제로는 5나노 이하의 기공을 만들 수 없다는 기존 연구보고들을 뒤엎었다.

또 이 교수 연구팀은 포항가속기의 방사광 X-선을 이용한 스침각산란법과 이론 정립 및 데이터 분석 소프트웨어를 개발, 일반적인 분석법으로 불가능했던 나노 구조 및 특성을 분석하는 데 성공했다. 이 교수팀의 성과로 50나노급 이하 모든 차세대 반도체 생산을 가능케 할 것으로 전망된다.

포항·이상원기자 seagull@imaeil.com