전력 손실 78% 줄이고 발열 해결… 핵융합 연구와 실증 성공
 |
| KERI 장성록(왼쪽 4번째) 박사를 비롯한 전기물리연구센터 연구진들이 반도체의 초정밀 공정에서 활용될 수 있는 ‘바이어스 용 맞춤형 펄스 전원 기술’을 개발했다. |
[헤럴드경제(창원)=황상욱 기자] 한국전기연구원(KERI)이 반도체 초정밀 공정에서 활용할 수 있는 ‘맞춤형 펄스 전원’ 기술을 개발했다. 이번 성과는 전력 손실을 획기적으로 줄이고 발열 문제를 해결한 것으로, 식각·세정·증착 등 다양한 반도체 공정에 적용이 가능하다.
KERI 전기물리연구센터 장성록 박사팀이 개발한 ‘바이어스용 맞춤형 펄스 전원’은 기존의 단순한 고주파(RF) 전원 방식과 달리 경사형·계단형 등 다양한 파형을 구현할 수 있다. 이 기술은 플라즈마 내부 이온을 정밀하게 제어해 반도체 웨이퍼 표면을 원하는 깊이와 모양으로 가공할 수 있도록 돕는다.
특히 연구팀은 세계 최초로 ‘소프트 스위칭(soft switching)’ 기법을 도입해 펄스 방전 시 발생하는 손실을 78% 이상 줄였다. 이는 전력 밀도를 높이고 장치 수명을 늘리는 효과로 이어져, 기존 펄스 전원 기술의 가장 큰 한계였던 발열 문제를 해결했다.
연구팀은 이 기술을 한국핵융합에너지연구원과의 공동 실증을 통해 반도체 공정 챔버에서 시험했고, 실제 장비 적용 가능성을 확인했다. 향후 한국기계연구원, 한국핵융합에너지연구원과 협력해 상용 장비에 기술을 적용하고 산업 현장으로 확대할 계획이다.
장성록 박사는 “맞춤형 펄스 전원은 반도체 성능을 높여 전자기기를 더 작고 빠르며 오래 사용할 수 있게 할 것”이라며 “차세대 공정을 준비하는 기업에 실질적인 도움이 될 것”이라고 말했다.
KERI는 이번 성과와 관련한 특허를 확보했으며, 산학연 협력과 기술이전을 통해 상용화를 추진한다는 방침이다.
