제 목 : 원자 스케일 실리콘 나노구조 제작이 가능한 신기술

2001/04/06

정보출처 : http://www.news.cornell.edu/releases/April01/Sass.nano.deb.html

코넬대학(Cornell University) 공학자와 화학자들로 이루어진 연구팀이 생물학적인 센서(biological sensors)와 발광실리콘 디스플레이(light-emitting silicon displays) 장치 등의 제조에 광범위하게 응용이 가능한 새로운 실리콘 나노구조 제조기술을 개발해냈다. 이 연구 결과는 2001년 4월 9일에 출판될 예정인 응용물리학레터(Applied Physics Letters)를 통해 발표될 예정이다.

전위제어에칭(controlled etching of dislocations;CED) 공정이라고 불리는 새로운 공정을 사용하면 연구진이 '나노융기(nanobumps)"라고 부르는 매우 미세한 기둥들이 일정한 배열을 나타내는 구조를 실리콘 표면에 만들 수 있다고 한다. 나노융기들의 크기는 직경이 약 25 나노미터(nanometers) 정도로 원자 75개 정도의 크기에 해당한다고 한다. 코넬대학 과학자들에 의해 만들어진 나노융기는 상업적으로 생산되고 있는 마이크로프로세서의 가장 작은 구성요소의 폭 크기에 1/6 정도에 불과하다고 한다. 1 나노미터는 실리콘 원자 3개 정도의 폭에 해당한다.

현재 전자산업 분야에서는 광학석판인쇄술(optical lithography)을 이용해서 실리콘 웨이퍼 위에 미세한 회로를 만든다. 하지만 광학석판이쇄술로 제조 가능한 선폭은 사용하는 광원의 파장에 제약을 받는다. 그러므로 이 기술로만들 수 있는 최소 선폭은 150 나노미터로 이보다 좁은 회로는 만들 수 없는 것이다.

하지만 코넬 대학 재료공학과의 스테판 사스(Stephen Sass)교수와 화학과의 멜리사 힌스(Melissa Hines) 교수가 개발한 새로운 기술을 이용하면 10 나노미터 이하의 선폭을 갖는 회로의 제조가 가능하다고 한다. 사스 교수는 이 10 나노미터는 인간의 항체에 존재하는 결합좌(binding sites) 사이의 거리에 해당하는 것이라고 강조하면서 이 기술이 가져올 파급효과는 지금 당장엔 예상할 수 없을 만큼 무궁무진한 가능성을 가진다고 말했다.

사실 사스 교수와 힌스 교수의 이번 연구 결과는 현재의 마이크로 전자회로 제조기술의 한계 선폭인 150 나노미터를 극복했다는 사실 하나만으로도 반도체 집적회로 생산기술에 어마어마한 파급 효과를 기대할 수 있을 것이다.

사스교수와 힌스교수는 이번에 개발된 기술의 일차적인 응용분야는 생물학적 센서제작분야와 발광실리콘디스플레이 등일 것으로 생각하고 있다. 뿐만 아니라 나노융기 구조에 자성물질을 침착 시킬 수 있다면 고밀도 데이터저장 미디어의 개발도 가능할 것으로 보고 있다.

좀더 자세한 내용은 아래의 웹사이트를 방문해 보기 바란다.

http://www.chem.cornell.edu/mah11/Nanofab.html

http://www.nbtc.cornell.edu