경북대, 친환경 반도체 패터닝 기술 개발

경북대는 전자공학부 배진혁 교수팀이 디스플레이용 차세대 트랜지스터의 획기적인 성능 향상이 가능한 친환경 반도체 패터닝 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

산화물 반도체는 기존 실리콘 반도체 한계를 극복하는 디스플레이용 차세대 반도체이다.

산화물 소자의 용액 공정은 높은 생산성과 확장성으로 큰 비용 절감이 가능하지만, 반도체 결함 밀도가 증가해 낮은 전기적 특성, 안정성·균일도 저하 등의 단점이 있다.

현재 반도체 양산에 사용되는 대표적 반도체 패터닝 기술인 포토리소그래피 (Photolithography) 공정으로 인체와 환경에 유해한 독성의 화학물이 사용과 공정의 복잡도가 높다.

배 교수팀은 용액 공정 반도체 패터닝을 위해 순수한 물을 사용하고 공정 단계를 4단계로 축소해 친환경적이면서 높은 생산성을 보이는 광패터닝 기술을 제안했다.

이 기술을 통해 반도체 내 결함을 최소화하고, 저온 공정으로도 높은 전기적 특성과 균일도를 보이는 디스플레이용 산화물 소자를 개발했다.

특히, 이번 연구는 용액 공정의 고질적 문제점을 해결해 기존 용액 공정 산화물 소자보다 전기적 특성과 균일도가 10배까지 향상됐다.

배진혁 교수는 “개발된 공정은 친환경적이고 높은 생산성을 가지는 동시에 현재 양산돼 제품에 적용되는 반도체 소자의 전기적 특성에 준하는 성능을 가지는 획기적인 기술”이라며 “모바일 및 웨어러블 디스플레이에도 적용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

/심상선기자 [e-mail]