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KAIST, 차세대 DRAM용 PST박막 첫 개발

한국과학기술원(KAIST) 화학공학과 우성일교수팀은 액적 화학 증착법(LSMCD)을 이용해 차세대 DRAM(ULSI-DRAM)용으로 사용할 수 있는 PST(납 스트론튬 티타늄) 박막을 세계최초로 개발했다고 29일 발표했다.

이번 PST박막에 관한 연구결과는 지난 5월 미국의 재료화학지에 발표됐으며 재료과학분야의 국제 권위지인 세계재료연구학회지(MRS Bulletin) 7월호에 특별기사로 소개됐다. PST박막은 5백50도의 온도에서 열처리한 후에도 적은 유전손실을 보이는 특성으로 인해 대용량 DRAM과 초소형 전자제품 등을 만드는 핵심부품으로 활용할 수 있다.

이에따라 실용화가 이뤄질 경우 원천특허와 기술을 가지고 있어 국내 반도체 경쟁력 향상에 크게 기여하고 PST박막을 채택하는 반도체 제조업체로부터 막대한 기술료를 받을 수 있을 것으로 기대된다.

우교수팀은 이번 PST박막 개발과 관련 이미 국내특허를 출원했으며 올해안으로 국외특허도 획득한다는 방침이다.

이번 박막은 실리콘 웨이퍼와 실리콘 웨이퍼위에 100nm(나노미터) 두께의 백금을 코팅한 박막위에 증착한 것으로 공기중 400도에서 10분간 전열처리했으며 500-700도 사이에서 5분간 후열처리해 각각 60, 90, 130nm 두께의 박막을 제조했다.

박막은 주사전자현미경을 이용한 측정에서 갭이나 균열없이 균일하고 고른 표면을 형성하고 오제전자현미경을 통한 측정에서도 다결정의 박막이 균일한 결정크기를 지니며 두께에 관계없이 고른 조성을 가진다는 사실도 확인했다고 우교수팀은 설명했다.

이번에 개발한 PST박막은 현재 전세계적으로 주목받고 있는 BST(바륨 스트론튬 티타늄)과 비교할 때 전기적 특성이 우수하고 BST박막은 700도에서 열처리하는데 비해 100도이상 낮은 550도에서 열처리한다는 장점을 갖고 있다.

낮은 열처리는 높은 열처리가 전자회로에 많은 피해를 가져올 수 있는 단점을 극복할 수 있어 초미세전자기술에 있어 매우 중요하기 때문에 향후 PST박막이 BST박막을 대체할 수 있다.

우교수는 "이번 PST박막은 아직 개발된 사례가 없는 신기술이다"고 소개하고 "연간 수백조에 달하는 세계반도체 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있는 계기가 될 것이다"고 말했다. 042-869-3918

<대덕넷 구남평기자>flint70@hellodd.com
 
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