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[리포트]미래 반도체 핵심 신소재 개발
송고시간 | 2020/06/25 19:00


(앵커)
반도체 칩 안에 금속 배선을 분리하는 새로운 소재가 개발됐습니다.

이 소재를 이용하면 소자를 아주 작게 만들 수 있고
반도체 칩의 작동 속도를 높일 수 있어
미래 반도체 핵심 소재로 주목 받고 있습니다.

이현동 기자의 보돕니다.
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(기자)
반도체 칩에 많은 데이터를 저장하고
정보처리 속도를 빠르게 하려면
칩 안에 소자 숫자가 늘어나야 합니다.

하지만 더 많은 소자를 넣으려고 소자 크기를 작게 만들면
오히려 정보처리 속도가 느려질 수 있습니다.

반도체 내부에서
전자를 금속 배선 안에만 머무르게 만드는 절연체가
전자를 모으는 성질이 있어 전자의 흐름을 방해하기 때문입니다.

특히 반도체 소자가 작아지고 배선 사이 간격이 좁아지면
이러한 현상이 더 심해집니다.

유니스트와 삼성전자 종합기술원, 기초과학연구원이 공동으로
이러한 문제점을 획기적으로 개선할 수 있는 기술을 개발했습니다.

전화인터뷰-신현석/UNIST 자연과학부 교수
"집적회로의 집적도를 더 올리고 성능을 향상하는 데 중요한 물질 중의
하나입니다."

화이트 그래핀으로 알려진 육방정계 질화붕소는
그래핀같이 육각형의 규칙적인 원자 배치이지만
이번에 합성된 질화붕소는 원자 배치가 불규칙한 비정질입니다.

합성된 물질의 유전율은 1.78로
현재 사용되는 절연체의 유전율보다 30% 이상 낮습니다.

유전율이 낮은 절연체를 이용하면
반도체 칩의 전력 소모를 줄이고 작동 속도는 높일 수 있습니다.

인터뷰-홍석모/UNIST 자연과학부 연구원
"반도체 전체 소자의 부피가 줄어들고 간섭이 없기 때문에 더 많은 전
력을 공급해 주지 않아도 되고, 그로 인해서 전력소모량도 줄어들고,
또한 신호전달 속도도 훨씬 빠르게 되는"

이번에 개발된 소재는 전자 이동을 막을 뿐만 아니라
금속 원자가 반도체 영역으로 침범하는 것을 막을 수도 있습니다.

무엇보다 이번 연구결과는 학계와 산업계의 상호협력 이뤄낸
모범적인 성과로 주목받고 있습니다.

특히 이 물질이 사용화될 경우
중국의 반도체 굴기와 일본의 수출 규제 등
반도체 산업에 닥친 위기를 이겨내는 데
큰 도움이 될 것으로 예상됩니다.
JCN뉴스 이현동입니다.