서울 성북구 고려대. /뉴스1 © News1 박세연 기자

고려대는 김영근 신소재공학부 교수 연구팀이 차세대 반도체 금속배선으로 주목받는 루테늄(Ru)을 나노크기로 제작하고 지름별 비저항과 물질 확산 여부를 확인했다고 13일 밝혔다.

반도체 주요 공정 중 하나인 금속배선은 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자들을 연결하는 공정이다. 손톱 크기 반도체 칩 하나당 수십㎞ 길이 구리(Cu) 배선이 사용되며 전자가 흐르는 통로로 정보 전달 역할을 한다.최근 반도체 칩 집적화가 발전하면서 배선 선폭이 나노미터(㎚) 단위까지 줄었다. 하지만 배선 저항이 급격히 늘어나는 문제가 생겼다. 반도체 소자에서 저항이 증가하면 신호지연을 유발하고 전체 성능을 저하시킨다.

연구팀은 다공정 나노 멤브레인과 전기도금법을 이용해 '루테늄계 나노선'을 제작했다. 특히 도금액에 수소 발생을 억제할 수 있는 완충제와 첨가제를 사용해 루테늄계 나노선을 여러 지름으로 만들 수 있도록 했다.

한편 이번 연구는 삼성미래기술육성사업과 삼성전자 반도체연구소 산학과제 지원을 받아 진행됐다.연구결과는 지난달 13일 금속학 분야 최상위 국제학술지인 '저널 오브 머티리얼즈 사이언스 & 테크놀로지'(Journal of Materials Science & Technology)에 온라인으로 실렸다.

김영근 고려대 신소재공학부 교수. (고려대 제공)/뉴스1 © 뉴스1

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