세계 최고속 15㎚ 반도체 개발
세계 최고속 15㎚ 반도체 개발
  • 신아일보
  • 승인 2007.12.12 18:38
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서울대 서광석 교수팀-나노소자특화팹센터, 공동
국내 연구진이 세계에서 가장 빠른 나노트랜지스터를 개발했다.
이 기술은 그동안 세계 최고기록을 가지고 있었던 일본의 기술을 능가, 나노 화합물 반도체 분야에서 핵심기술로 우위를 선점할 전망이다.
12일 서울대에 따르면 이 대학 서광석 교수(전기·컴퓨터공학부) 연구팀은 나노소자특화팹센터(대표이사 고철기)와의 공동연구를 통해 세계에서 가장 빠른 15㎚, 610㎓급 갈륨비소계 나노트랜지스터(metamorphic HEMT·mHEMT) 개발에 성공했다.
이 기술은 나노 HEMT 소자의 게이트 길이를 15㎚로 줄이고 트랜지스터 동작속도를 결정짓는 전류이득 차단주파수를 610㎓로 끌어올려 전계효과 트랜지스터(FET) 중 세계에서 가장 빠른 속도를 보인다. 이로써 세계 최고기록인 25㎚ 및 562㎓의 기술을 보유하고 있던 일본 후지쯔를 월등히 앞서게 됐으며 세계적으로 나노소자 분야의 핵심 기술로 기대를 모을 전망이다.
서 교수 연구팀은 기존에 문제점을 지적돼 왔던 HEMT 제작 시 전자선 감광막 두께 조절 및 게이트 전극이 끊김 현상 등에 대해서도 성과를 거뒀다.
서 교수 연구팀은 “경사식각공정(Sloped Etching Process)라는 새로운 공정기술을 창안해 나노소자특화팹센터의 전자선 묘화장비와 기술진의 도움을 받아 초미세 게이트 전극을 안정적으로 구현했고 전극이 쉽게 끊어지는 문제를 동시에 해결했다”고 밝혔다.
또 이번에 개발된 15㎚ HEMT 소자는 기존 인듐인(InP) 기반의 소자보다 가격이 절반 이하로 저렴하고 제조 공정이 용이하다는 장점이 있어 대량생산이 가능할 것으로 보인다.
이에 대해 서 교수 연구팀은 “내년에 전체 나노 화합물 반도체 시장이 60억불 정도로 예상되는 가운데 이번에 개발한 기술이 핵심기술로 자리매김할 수 있을 것”이라며 기대감을 감추지 않았다.
앞서 연구팀은 2003년부터 3년 연속으로 세계 최고 권위의 반도체 학회인 국제전자소자회의(IEDM)에서 나노 화합물 반도체 제작기술 개발에 대한 발표를 한 바 있다.
이번 연구 결과는 11일 미국 워싱턴에서 있었던 ‘2007 IEDM’에서 소개됐으며 연구팀은 관련 국내특허 7건을 출원하고 3건을 등록했다.

▲용어설명
HEMT(High Electron Mobility Transistor) : 전자 이동도가 실리콘보다 10배 이상 빠른 고속 트랜지스터. 갈륨비소(GaAs), 인듐인(InP) 등의 화합물 반도체 구조를 이종접합해 그 접합면에서 전자가 고속으로 이동하는 성질을 이용한다. 빠른 전송 속도 때문에 밀리미터파 대역(30㎓~300㎓)에서 주된 소자로 사용되고 있으면 향후 ㎔급까지 사용될
것으로 기대된다.