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유리와 글라스세라믹 기판에 게르마늄을 이용한 반도체 층의 접합기술

전문가 제언: ○ 본 발명에서는 유리 혹은 글라스세라믹 기판에 단결정의 게르마늄 반도체 층을 접합시킨 절연 기판상의 반도체(SOI: Semiconductor- On-Insulator)를 제조할 수 있는 기술을 확립하였다. 특히 게르마늄의 첨가에 의한 GeOI(germanium-on-insulator)의 제조 시에 유리기판 위에 강한 접착력을 지닌 매우 얇은 두께(예, 0.5㎛)의 반도체 층을 제조할 수 있는 장점이 있다.

○ SiGe 반도체는 Si 반도체에 비하여 현존 최고 CPU의 100배에 달하는 350GHz 속도의 칩을 구현하였고 이론적으로 1,000GHz 이상을 실현할 것으로 예측하고 있다. 또한 SiGe는 고속이면서 전력소모와 잡음이 극히 적어 이동통신, GPS, 무선랜 등이 요구하는 초고속 반도체에 적용되고 있으며 미래에는 초고속 나노집적회로, 고속-저전력 CPU, 반도체 메모리 소자 등으로 그 응용범위가 더욱 넓어질 것으로 예상된다.

○ 본 발명에서는 유리기판이 매우 활성화되어 비교적 낮은 온도에서도 Ge 반도체 층과 강하게 결합하게 되는 작용을 하게 되어 균열 혹은 박리현상과 같은 결함의 발생에 대한 문제점을 해결하였으므로, 실제 생산 시 양질의 제품을 생산하는 데 큰 도움이 될 것으로 생각된다.

○ 최근 고성능의 광전지분야(예, 태양전지), 박막 트랜지스터 분야, 액티브 매트릭스(즉, 능동형) 디스플레이 분야에 응용되고 있으며, 그 중요성이 크게 증가되고 있다.

○ 본 발명은 기존의 실리콘 반도체 생산공정을 SiGe에 그대로 적용할 수 있어서 대량생산에 따른 추가 설비투자가 거의 없다는 장점이 있다.

○ 최근 국내 전자업계(예, 대우전자 등)에서는 게르마늄을 이용한 반도체의 개발에 성공하여 대량생산을 서두르고 있다. 현시점에서 실제 생산 시에 결함이 발생되지 않는 기술개발(예, 최적의 열팽창계수 도출)과 정보수집에 전력투구를 하여야 할 것이다.

저자: DANIELSON, Paul S. DEJNEKA, Matthew J
자료유형: 특허정보