한국나노기술원이 유기기상화합반응 에피성장 기술을 바탕으로 한 고성능 금속 산화물 반도체를 개발했다. 성능은 높이고 에너지 소비는 줄이는 차세대 반도체 소자를 개발하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

한국나노기술원(원장 김희중)은 연세대 및 미국 세마텍·글로벌파운드리와 공동으로 유기기상화학반응성장법(MOCVD) 장비를 이용해 높은 전자이동도를 지닌 인듐갈륨비소(InGaAs) 화합물반도체의 에피성장 기술과 후속 게이트 형성을 위한 소스 및 드레인 리그로스 형성기술을 이용해 고성능 차세대 반도체 트랜지스터의 소자 제조기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

이번 연구결과는 ‘2014 심포지움 온 VLSI 테크놀러지’와 화합물반도체 분야 잡지 ‘컴파운드 세미컨덕터 매거진’ 최근호에 게재됐다. 이는 2020년께 상용화될 것으로 예상되는 7㎚급 상보성 로직 트랜지스터에 화합물반도체 적용 가능성을 높이는 동시에 낮은 전력 소모와 더 높은 성능을 지닌 차세대 반도체 소재 개발에 도움이 될 것으로 평가됐다.

연구팀은 MOCVD를 이용한 에피성장 기술과 소스 및 드레인 리그로스 형성 기술을 바탕으로 인듐갈륨비소 화합물 채널 기판에 열화를 주지 않는 게이트 라스트 공정기술을 이용해 전자이동도 5500㎠V-1(300K), 문턱전압 이하에서의 기울기 80㎷/decade 및 드레인유기 장벽 감소 22㎷/V를 지니는 고성능 화합물반도체 트랜지스터 소자를 개발했다.

김희종 원장은 “기술원 설립취지대로 화합물반도체 기반의 에피 성장기술을 이용해 고성능 화합물반도체 트랜지스터의 핵심기술을 개발, 국내외 차세대 반도체 소자 개발의 디딤돌이 됐다”며 “이번 연구성과로 IMEC·인텔·IBM과 동등하거나 그 이상의 차세대 반도체 기술력을 확보했다”고 말했다.

전자신문 김순기기자 | soonkkim@etnews.com