지역 연구진이 단결정(원자들이 규칙적으로 배열된 고체 덩어리) 구조를 활용해 고품질 박막(얇은 필름)을 양산할 수 있는 새로운 공정기술을 개발했다,

10일 부산대학교에 따르면 나노융합공학과 정세영(사진) 교수 연구팀과 서울대 재료공학부 황철성 교수 연구팀은 일반적인 스퍼터링 공정에 새로운 공정기술인 '단결정 타겟'을 활용해 고비용의 부대장치로 제작된 박막보다 나은 고품질의 박막 제작이 가능하다는 것을 확인했다.

스퍼터링(sputtering)은 진공 챔버 내에 플라즈마를 형성하고, 이 플라즈마를 가속해 타겟물질(박막을 형성하고자 하는 물질로 스퍼터링 장치 내에 장착되는 덩어리)에 충돌시켜 타겟물질이 떨어져 나오는 현상으로 박막을 형성하는 방식이다.

IC칩 같은 전자소자의 배선재료로는 알루미늄 또는 알루미늄 합금재료가 많이 사용된다.

구리는 지구상에서 가장 풍부한 원소 중 하나로, 높은 전기·열 전도도를 가지고 있어 선재 등에 많이 활용되고 있으나 구리의 산소화합(산화) 문제로 한계가 있었다.

이 연구팀은 일반 구리 타겟과 단결정 구리 타겟을 이용해 스퍼터링 방식으로 박막을 제작해 각 타겟으로부터 제작된 박막의 특성을 면밀하게 분석한 결과, 단결정 구리 타겟으로부터 제작된 박막이 높은 결정성을 가지고 있음을 밝혀냈다.

정세영 교수는 "저비용, 단시간 공정의 고품질 박막 개발이 가능하게 됐다. 앞으로 이 기술과 관련된 연구가 활발하게 이루어질 것"이라고 말했다.

정 교수는 "특히 구리 박막 소자를 배선재료로 대체하고, 그래핀·탄소나노튜브 같은 신소재 연구의 활성화를 도모하게 돼 그동안 산화 문제로 제한됐던 구리의 활용성을 높이는 계기가 될 것"이라고 덧붙였다.