포스텍, 박막 양면 반도체 전사기술 개발

기계공학과 김석 교수 연구팀

포스텍 연구팀이 고순도 실리콘 박막의 앞뒷면을 모두 반도체로 만들어내는데 성공했다.

포스텍은 기계공학과 김석<사진> 교수 연구팀이 미국 일리노이대 어바나-샴페인캠퍼스와 버지니아대와의 공동연구를 통해 자체적으로 박리되는 고순도 실리콘 박막을 기판 위에 옮기는 전사 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

이번 연구에서 박막과 기판, 그리고 이들이 담긴 용액의 표면 물성을 고려해 조합한 결과 건조한 상태에서 기판에 강하게 붙어있던 박막이 용액 안에서 자체적으로 떨어져 나갔다.

연구팀은 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 전사함으로써 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 있어 더욱 다양한 성능을 가진 기기를 제조할 수 있을 것으로 기대된다. 또 해당 기술은 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.

김석 교수는 “이 기술은 앞으로 성능이 높은 3차원 반도체나 마이크로 LED 디스플레이 제조 공정에 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.

/이시라기자 [e-mail]