Research Stories

반도체 식각기술을 선도하는
플라즈마공정연구실

[ 특훈교수 선정 ]
국내외 최초로 실리콘을 대치할 차세대 반도체로 유망하게 연구되고 있는 MoS2와 같은 2차원 반도체에 대한 원자층 식각기술을 개발하여 Nature Communicaton을 통하여 소개한 바 있다.

신소재공학부 염근영 교수

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2022년도 특훈교수로 선정된 신소재공학부 염근영 교수팀은 반도체의 8대 공정기술중의 한가지인 반도체의 플라즈마를 이용한 식각기술에 대한 연구를 중점적으로 연구를 하고 있다.  플라즈마란 고체, 액체, 기체 다음의 제 4의 물질로 이온화가스로서, 증착, 표면처리, 식각 등의 다양한 공정에 사용되는 기술이다.


반도체가 수나노크기의 첨단기술로 구성되는 데에는 우선 사진감광기술로 나노미터크기의 유기물마스크 층을 기판위에 형성하는 극자외선 (EUV) 리소그라피기술과 같은 기술이 필요하지만 이보다 더욱 중요한 기술은 이 사진감광기술로 형성한 마스크를 이용하여 아래의 반도체물질을 마스크의 형태 그대로 조각해 내는 기술이 중요하며 이 정밀하게 반도체물질을 조각하는 기술이 플라즈마 식각기술이다.

현재 반도체소자의 임계크기가 수나노미터 이하로 감소하고 있고 또한 반도체의 구조가 3차원으로 됨에 따라서, 다양한 물질의 식각기술 뿐만 아니라 반도체 물질을 3차원 소자형성을 위해 깊게 식각하는 기술이 요구되어 나노미터크기의 형상을 수직하게, 그리고 반도체 물질에 손상없이 선택적으로 식각하는 기술, 그리고 원자층 수준으로 식각을 초정밀로 조절하는 기술이 연구개발되어야하는 상황이다.  





염근영 교수팀은 이와 같은 반도체의 식각기술에 대하여 30여년간을 연구한 국내에서 가장 깊게 연구한 연구실로서, 현재에도 삼성전자, 삼성디스플레이, SK 하이닉스, 그리고 반도체 장비업체들과 함께 반도체 식각기술에 대한 선도연구를 진행중에 있으며, 최근에는 국내외 최초로 실리콘을 대치할 차세대 반도체로 유망하게 연구되고 있는 MoS2와 같은 2차원 반도체에 대한 원자층 식각기술을 개발하여 Nature Communicaton을 통하여 국내외에 소개한 바가 있다. 또한, 염근영 교수가 2006년에 저술한 플라즈마식각기술은 반도체 및 디스플레이의 식각공정을 담당하는 엔지니어의 필수도서로서 인정을 받고있는 상황이다. 이에 2016년에는 디스플레이 산업에 대한 공로로 산업자원부 장관상 그리고 반도체산업에 대한 공로로 대통령상을 수상하였다.  


현재 염근영교수는 2022년도 특훈교수로 선정이 되었을 뿐아니라, 미국반도체 장비 및 공정 산업에 관련된 학술대회를 주관하는 미국진공학회(American Vacuum Society, AVS)의 2022년 Fellow로 선정되었고, 일본 반도체공정 및 장비관련 기술학술대회인 Dry Process Symposium (DPS)으로부터 2022년 Nishizawa상을 수상한다.


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