신현석 울산과학기술원(UNIST) 화학과 교수.신현석(50·사진) 울산과학기술원(UNIST) 화학과 교수가 초미세·고집적 반도체 핵심 기술인 초저유전물질 합성법을 개발해 ‘이달의 과학기술인상’ 5월 수상자로 선정됐다.
과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단과 서울경제신문이 공동 주관하는 '이달의 과학기술인상'을 받은 신 교수는 반도체 칩 전력 소모를 줄이고 정보처리 속도를 높일 수 있는 핵심 기술을 개발한 공을 인정받았다. 다만 상용화되기까지는 상당한 후속 연구가 필요하다.
신 교수 연구팀은 순수한 비정질질화붕소(aBN)가 낮은 유전율(1.89)로 메모리반도체와 시스템반도체 전반에 적용될 수 있음을 밝혔다. 이는 현재 반도체 산업에 주로 사용되는 다공성 유기규산염 유전율 2.5보다 30% 낮다. 신 교수는 “반도체 집적도를 높이려면 전기 간섭을 줄일 수 있는 우수한 절연체가 필요하다”며 “절연체가 외부 전기장에 반응하는 민감도를 의미하는 유전율이 낮으면 전기 간섭이 감소해 반도체를 더 작게 만들 수 있다”고 설명했다. 특히 ㎚(나노미터·10억분의 1ｍ) 수준의 반도체 공정에서는 초저유전율 신소재 개발이 반도체 소형화의 한계를 극복하는 데 핵심으로 꼽혀왔다.
연구팀은 나아가 화학기상증착(CVD) 방법에 플라스마 기술을 도입해 3㎚ 두께의 aBN 박막 증착에 성공했다. 육방정계질화붕소(hBN)를 활용해 박막 층수를 조절함으로써 반도체 소재의 대면적화 해법도 제시했다.
신 교수는 "반도체 초격차 전략을 이어갈 핵심 소재 기술로 발전할 수 있도록 후속 연구에 매진하겠다"고 밝혔다.
