국내 연구진이 미세 균열을 제어하는 방법으로 머리카락 굵기보다 가는 10나노미터(㎚) 크기의 나노채널을 만드는 데 성공했다. 차세대 반도체 미세공정 개발은 물론 나노소자 상용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다.

이 기술은 남구현 이화여대 초기우주과학기술연구소 교수 연구팀이 개발했다. 연구 결과는 과학전문지 ‘네이처’ 10일자 표지 논문에 실린다.

연구팀은 물질의 갈라진 틈새(crack)를 자유자재로 제어하는 기술을 개발했다. 물질을 파괴하는 신호로 균열을 재해석해 나노 크기의 소자를 만든 것.

연구팀은 고온에서 실리콘으로 된 얇은 판 위에 물질을 얇게 쌓아 박막을 만든 후 여기에 힘을 가해 미세 균열을 만들었다. 특수 설계한 구조물을 이용해 박막 내부의 응력(應力·외부에서 힘이 가해질 때 기존 모양을 유지하려는 내부의 힘)을 조절, 원하는 위치에 균열을 발생시키고 진행 방향을 바꾸는 것은 물론 정확한 위치에 균열을 멈추게 하는 데 성공했다.

이번 연구성과를 활용하면 의학용 나노채널을 만들 수 있다. 20나노 크기의 전자 회로를 이용하는 D램, 플래시메모리 등 반도체 미세공정에도 응용될 수 있다.

남 교수는 “균열을 이용한 나노 공정 기술을 이용하면 보다 넓은 면적에 고정밀 나노 회로를 새겨 넣을 수 있다”며 “반도체 등 다양한 분야에 응용할 수 있는 나노 공정 원천기술이 될 것”이라고 말했다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com