반도체 양면 사용으로 성능 UP
김석 포스텍 교수 연구팀 美 일리노이대 등과 연구 3차원 집적회로 개발 활용
2021-12-20 조석현기자
포스텍 김석<사진>기계공학과 교수 연구팀은 미국 일리노이대 어바나-샴페인캠퍼스와 버지니아대와의 공동연구를 통해 자체적으로 박리되는 고순도 실리콘 박막을 기판 위에 옮기는 전사 기술을 개발했다.
김 교수팀은 박막을 앞면이 위로 향하게 기판 위에 전사한 뒤 반도체 공정 후, 용액 안에 넣고 자체 박리된 박막을 뒤집었다.
뒤집힌 박막을 용액에서 꺼내 다시 공정 기판에 뒷면이 위로 향하게 전사함으로서 양면에 반도체 공정을 할 수 있었다.
이 연구성과를 활용하면 실리콘뿐만 아니라 GaN(질화갈륨), 갈륨비소(GaAs) 등 고순도 반도체 소재 박막 양면에도 반도체 공정을 할 수 있고, 3차원 집적회로 개발에도 활용할 수 있다.
2차원 구조의 반도체를 3차원 구조로 전환해 제작한 3차원 집적회로는 동일한 실리콘 웨이퍼 면적에 2차원 집적회로 대비 더 많은 반도체 소자를 구현할 수 있는 게 특징이다.
3차원 집적회로는 성능을 높이고 제조 비용을 낮출 수 있는 기술로 주목받고 있지만, 그동안 공정의 복잡성 등의 이유로 개발되기 어려웠다.
성능이 높은 반도체 소자와 소자의 정확하고 신속한 전사, 표준화된 공정이 필요하기 때문이다.
개발된 기술로 반도체 소자의 성능을 높이면 3차원 집적회로의 개발에 한 걸음 더 다가갈 수 있다.