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2020-07 01

[학술]최창환 교수팀, 3차원 플래시 메모리 소자의 다치화 가능한 강유전체 신소재 개발

최창환 신소재공학부 교수와 구본철 박사과정 학생 연구팀이 3차원 플래시 메모리 소자의 고단화 및 저전력 문제를 해결할 수 있는 강유전체 신소재를 개발했다. 이번 연구는 기존 3D 플래시 메모리 소자들을 지속적으로 고단화하는 과정에서 해결해야 할 과제였던 ‘두께 줄이기’를 현실화할 수 있는 가능성을 내보였다는 점에서 높이 평가받는다. 현재 3차원 플래시 메모리 소자는 옥사이드, 나이트라이드, 옥사이드(ONO)로 구성된 박막 재료를 메모리 저장소로 사용한다. 이 박막은 20 nm 정도의 두께를 갖는다. 3D 플래시 메모리 소자의 성능 개선을 위해 지속적 고단화가 필요하다. 하지만 기존의 ONO 박막은 두께를 줄이기가 어렵고, 플래시 소자의 속도 개선과 저전력화가 쉽지 않다는 것이다. 또한 새로운 대체 박막 재료는 한 셀에 다양한 정보를 저장할 수 있는 다치화(MLC, Multi-level cell)의 어려움이 있어 신소재 개발이 필요하던 수준이었다. 이에 최 교수팀은 하프늄옥사이드(HfO2)에 알루미늄을 덧입힌 물질을 고속 급냉해, 강유전체의 특성이 극대화된 잔류 분극과 항전기장을 갖는 새로운 강유전체 박막을 형성했다. 이를 적용한 플래시 메모리 소자는 개선된 분극 특성으로 다치화가 용이하며, 게다가 10nm 이하로도 박막 두께를 구현할 수 있어 고집적에 바람직하다. 또한 박막 내부의 높은 응력과 변형을 통해 안정된 사방정계 상(Orthorhombic phase)을 유도하기 때문에 강유전체 특성이 향상됐다. 더군다나 하프늄옥사이드 소재는 로직 반도체 분야에서 이미 신뢰성이 검증된 물질이다. 반도체 제조사가 별도 설비 투자를 진행하지 않고도 이 물질을 활용해 새로운 낸드플래시를 제조할 수 있는 게 큰 장점이다. 이번 연구는 삼성전자 미래기술육성센터사업의 지원을 받아 한양대 송윤흡 융합전자공학부 교수팀과 공동으로 진행됐다. 지난 14일부터 6일간 열린 반도체 관련 세계적으로 권위 있는 학회인 전기전자기술자협회(IEEE)의 초고밀도 집적회로(VLSI) 관련 심포지엄에 소개됐다. 특히 기술위원회가 선정한 13개 ‘하이라이트’ 논문으로 채택돼 학회 미디어프레스에 소개되어 주목을 받았다. 올해로 40주년을 맞이한 Symposia on VLSI Technology and Circuits는 International Electron Device Meeting(IEDM)과 함께 반도체 분야에서 최고의 권위를 가진 학회다. 학회는 매년 반도체 기술 분야 최신 연구 내용을 발표하고 전 세계 반도체 기업과 학계에서 투고한 논문 중 가장 뛰어난 소수의 논문을 선정하고 있다. 이번 학회는 코로나 19로 인해 비대면 방식으로 진행됐고, 최근 10년간 열린 학회 중 가장 많은 논문이 투고됐다. 투고된 총 248건의 논문 중 86건이 논문으로 채택됐고, 이 가운데 대학교에서 작성된 논문은 29건에 불과했다. 최 교수는 “강유전체 구현 기술은 학계에서 트렌드로 떠오르는 기술” 이라며 “낸드플래시 고집적화에 활용될 차세대 하프늄옥사이드 소재를 세계에서 처음으로 범용과 가까운 수준으로 끌어올린 사례” 라고 전했다. 또한 “강유전체박막 재료 세션에 채택된 총 8편의 논문 중 기업 5편, 대학 3편이다. 국내 대학은 한양대 연구팀이 유일하다”며 “순수 대학연구로 발표하는 것은 매우 이례적이다. 이번 연구는 고단화와 다치화 구현이 가능한 강유전체 박막 기반 3차원 플래시 메모리소자 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 급속 냉각으로 AlHfO2 소재에 강유전체 성질을 띄게 만든 최창환 교수 연구팀. <출처: 한양대학교> [[한양위키]]에서 더 자세히 보기 http://hyu.wiki/강유전체소재개발

2020-06 29

[교원활동브리핑][전자신문] 최창환 교수, 강유전체 신소재 개발에 대한 코멘트

6월 29일자 <전자신문>은 최창환 신소재공학부 교수 연구팀의 성과에 대해 보도했습니다. 최 교수 연구팀은 최근 낸드플래시 고도화를 구현할 수 있는 강유전체 신소재를 개발했습니다. 최 교수 연구팀은 하프튬옥사이드(HfO2)에 알루미늄을 덧입힌 물질을 고속 급냉해, 강유전체의 특성을 극대화한 소재를 논문으로 발표했습니다. 최 교수는 "강유전체 구현 기술은 학계에서 상당히 트렌드로 떠오르는 기술"이라며 "낸드플래시 고집적화에 활용될 차세대 하프늄옥사이드 소재를 세계에서 처음으로 범용과 가까운 수준으로 끌어올린 사례"라고 전했습니다. <기사 링크> https://www.etnews.com/202006260001200

2020-06 22

[성과]한양대 EUV-IUCC, 과기정통부 EUV 핵심소재 국산화 프로젝트 참여

한양대 극자외선 노광기술 산학협력센터(EUV-IUCC·센터장 안진호 신소재공학부 교수)가 과학기술정보통신부의 '5나노(nm)급 이하 반도체 노광공정용 EUV(극자외선) 흡수 및 투과 소재 기술개발' 과제에 협동 연구기관으로 참여한다. ▲ 안진호 EUV-IUCC센터장 정부출연금 117억원에 민간투자액까지 모두 136억원이 투입되는 이번 프로젝트는 첨단 반도체 제조 핵심기술로 꼽히는 EUV 노광 공정에 필수인 소재 기술을 국산화 하는 것이 골자다. 최근 국내 반도체 대기업 양산 라인에 EUV가 도입돼 관련기술이 주목받고 있지만 이를 뒷받침할 소재·부품·장비 저변은 상대적으로 열악했다. 따라서 이번 프로젝트를 통해 국내 EUV R&D 생태계 저변이 넓어질 것으로 기대된다. 프로젝트는 2020년 5월 15일부터 2024년 12월 31일까지 총 5차연도에 걸쳐 진행된다. EUV-IUCC가 지원받은 정부출연 연구비는 5년간 총 41억2000만원에 달한다. EUV-IUCC는 이번 프로젝트에서 EUV 포토마스크의 원천기술 개발을 담당할 뿐만 아니라 전체 사업단에서 개발하는 다양한 소재의 특성 평가를 책임질 예정이다. 연구책임자를 맡은 안진호 EUV-IUCC 센터장은 지난 22년간 EUV 기술개발에 매진해왔다. 안 센터장은 "(EUV-IUCC가) EUV 기술개발의 국내 대표 연구실을 넘어, 이번 과제를 통해 우리나라 반도체 산업의 국제 경쟁력 강화에 기여할 수 있기를 기대한다"고 밝혔다.

2020-02 18

[학술]최선진 교수, 실시간으로 건강상태 체크하는 휴대형 음이온 센서 개발

최선진 교수 한양대 최선진 신소재공학부 교수팀이 합성 인슐린 생산의 효율을 높이고 질병 진단에 활용할 수 있는 ‘휴대형 음이온 센서’를 개발했다고, 한양대가 14일 밝혔다. 해당 기술이 상용화된다면 체내 다양한 음이온의 농도를 체크해 우리 몸의 건강상태를 스마트폰으로 실시간 확인할 수 있게 된다. 음이온은 박테리아 세포의 성장과정을 제어하는 신진대사 스위치 (metabolic switch)이며, 우리 몸의 유전자 정보를 전달하는 물질도 음이온 성분으로 구성돼 있다. 따라서 체내 음이온 농도를 감지함으로써 특정 질병의 유무를 진단할 수 있으며, 나아가 음이온 농도 조절을 통해 박테리아 성장을 제어함으로써 인슐린 등의 합성 단백질 생산효율을 극대화시킬 수도 있다. 이런 이유로 최근 음이온의 성분과 농도를 정량적으로 분석하고자 음이온과 화학적으로 상호작용 할 수 있는 ‘리셉터(receptor)’ 분자를 합성, 음이온 감지특성을 평가하는 연구가 활발하게 이뤄지고 있다. 이와 함께 눈에 보이지 않는 음이온-리셉터 간의 화학적 상호작용을 눈으로 볼 수 있는 전기신호로 바꿔주는 음이온 센서의 개발도 함께 진행되고 있는데, 특히 휴대가 가능하면서 실시간으로 음이온을 감지하는 센서 플랫폼의 개발이 기술적 난제로 꼽혔다. 이에 최 교수팀은 전기전도도가 높은 탄소나노튜브 표면에 리셉터를 부착시킴으로써 문제점을 해결했다. 최 교수팀이 개발한 음이온 센서 플랫폼은 음이온의 성분과 농도에 따라서 실시간으로 매우 정확한 전기적 신호를 발생시켰다. 해당 플랫폼은 엄지손가락 한마디 크기(2cm)로 휴대가 간편하며, IoT 기술을 활용해 스마트폰으로도 음이온 감지신호를 실시간으로 측정할 수 있도록 설계됐다. 최 교수는 “특정 음이온과 선택적으로 화학결합을 이루는 다양한 리셉터를 활용하면 여러 음이온 성분을 전기적인 신호로 해석이 가능하다”며 “전기적인 음이온 감지 신호는 2마이크로 리터의 매우 적은 양의 샘플로 실시간 측정이 가능하다는 점에서 극소량의 바이오마커(biomarker) 성분을 분석해 질병을 진단하는 센서로 활용이 가능하다”고 이번 연구의 의의를 설명했다. 이번 연구는 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 티모시 스와거(Swager) 화학과 교수팀과 함께 진행됐으며, 그 결과는 국제학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 2월 게재 및 표지논문으로 선정됐다.

2020-01 10

[교원활동브리핑][전자신문] 안진호 신소재공학부 교수, 듀폰 포토레지스트 투자에 대한 코멘트

1월 10일자 <전자신문>은 듀폰의 포토레지스트 투자에 대해 보도했습니다. 듀폰이 국내에 극자외선(EUV) 포토레지스트 생산 시설을 갖추면서 국내 반도체 소재 업계에 새로운 판도 변화가 예상된다고 합니다. 그간 EUV포토레지스트 수급은 일본에 90% 이상을 의존해왔습니다. 하지만 일본 수출규제 이후 ‘소재 다변화’ 이슈가 급물살을 타면서 듀폰이 새로운 대안으로 떠오르게 됐습니다. 안진호 신소재공학부 교수는 이에 대하여 “국내 인프라로는 EUV포토레지스트 대체재 개발에 많은 시간이 소요될 가능성이 컸지만, 저력을 가진 듀폰의 투자로 이른 시간 안에 차세대 반도체 기술 수준을 끌어올릴 수 있는 계기가 될 것”이라고 말했습니다. <기사 링크> https://www.etnews.com/20200109000111

2020-01 08

[교수]최재훈·유한규·선양국·안진호 교수, 한국공학한림원 신규 정회원 선정

최재훈·유한규·선양국·안진호 교수가 한국공학한림원 신규 정회원으로 선정됐다. 한국공학한림원은 1월 6일 45인의 신규 정회원 명단과 68인의 일반회원 명단을 발표했다. 총 6개 분야 중 최재훈 융합전자공학부 교수가 전기전자정보공학 분야에, 유한규 건설환경공학과 교수가 건설환경공학 분야에 선정됐다. 선양국 에너지공학과 교수는 화학생명공학 분야에, 안진호 신소재공학부 교수는 재료자원공학 분야에 선정됐다. 45명의 정회원 중 전기전자정보공학 분야가 최재훈 교수를 포함한 9명으로 가장 많았다. 선양국 교수와 안진호 교수가 각각 속해있는 화학생명공학 분야와 재료자원공학 분야가 8명으로 뒤를 이었다. 이어 기계공학 분야 7명, 건설환경분야 유한규 교수 등 7명, 기술경영정책 분야 6명 순이었다. 한편, 공학한림원은 국내 공학기술 분야 최고 권위 단체다. 매년 대학, 연구소, 기업 등에서 탁월한 연구 성과와 혁신적인 기술개발로 국가발전에 크게 기여한 사람을 대상으로 회원 투표를 통해 정회원을 선정한다. 정회원은 5년 임기로 활동하며 정원은 300명 이하로 제한된다. ▲ 최재훈 교수 ▲ 유한규 교수 ▲ 선양국 교수 ▲ 안진호 교수

2020-01 02

[교원활동브리핑][전자신문] 안진호 신소재공학부 교수, '슬프지만 우리 편은 없다' 글 기고

안진호 신소재공학부 교수는 1월 2일자 <전자신문>에 ‘슬프지만 우리 편은 없다’라는 제목의 글을 기고했습니다. 안 교수는 지난해 산업통상자원부와 과학기술정보통신부가 공동 추진한 차세대 지능형반도체 연구개발(R&D)사업을 언급하며 반도체 산업은 모든 산업을 유지하는 가장 근본이 되는 기술요소임을 강조했습니다. 안 교수는 한국이 모든 반도체 산업 분야에서 가장 경쟁력 있는 나라임을 언급하며, 이를 원하는 나라는 어디에도 없음을 강조했습니다. 이에 따라 경쟁 국가와 적절한 협력관계를 유지함과 동시에 기술 개발에 전력을 모을 때임을 주장했습니다. <기사 링크> http://www.etnews.com/20191231000081

2019-11 25

[교원활동브리핑][전자신문] 안진호 신소재공학부 교수, 소재부품장비 대책에 대한 코멘트

11월 25일자 <전자신문>은 한일 군사정보보호협정(지소미아) 종료 연기에 대해 보도했습니다. 청와대는 지소미아 종료 연기 이후 일본의 경제산업성(경산성)과 언론이 왜곡된 내용을 발표하고 있다고 비난했습니다. 경산성은 우리 측이 사전에 세계무역기구(WTO) 절차를 중단해 합의를 시작했다고 주장하고 있으며 반도체 소재 3개 품목 수출 규제도 지속할 것이라 밝혔습니다. 또한 일본의 언론은 양국 간 결정에 대해 ‘한국이 미국 압박에 굴복한 것’, ‘일본 외교 승리’ 등의 주장을 펼쳤습니다. 이에 청와대는 일본 정부와 언론 행동에 강력히 항의했고 정부측 사과도 받았다고 밝혔습니다. 이와 같은 분위기에서 지소미아 종료 유예 이후에도 한일 협상이 순탄치 않을 것으로 전망됩니다. 안진호 신소재공학부 교수는 일본의 수출규제에 대응하기 위해 정부가 준비 중인 소재부품장비 (소부장)경쟁력 강화 대책에 대한 지속성을 주문했습니다. 안 교수는 “소부장 대책이라는 게 일본과의 관계를 벗어나고자 하는 게 아니라, 우리나라 산업구조를 탄탄히 하고자 하는 취지”라며 “지소미아와 상관없이 지속적으로 진행 해야지 안 그러면 예전과 똑 같은 상황이 된다”고 지적했습니다. <기사 링크> http://www.etnews.com/20191124000056

2019-10 29

[교원활동브리핑][전자신문] 전형탁 신소재공학부 교수, '제2회 메카로-ALD 아카데미'서 반도체 'ALD'공법 소개

10월 29일자 <전자신문>은 28일 한양대에서 열린 ‘제2회 메카로-ALD 아카데미’에 대하여 보도했습니다. 전형탁 신소재공학부 교수는 이번 행사에서 ALD공법을 소개했습니다. ALD 공법은 반도체 제조에서 필수인 ‘증착’공정에서 차세대 기술로 각광받고 있다고 합니다. 반도체 공정은 동그란 웨이퍼 위에 얇은 막을 쌓고 깎는 과정을 반복하면서 진행됩니다. 증착은 이 때 얇은 막을 쌓는 과정을 말합니다. 최근 들어 칩의 크기가 작아지고 고집적화하면서 더 미세하고 얇은 막을 만드는 것이 중요해졌습니다. ALD는 기존의 절반 두께로 막을 형성할 수 있는 기술입니다. 전 교수는 “ALD는 D램에서 데이터를 저장하고 흘려보내는 역할을 하는 캐패시터를 더 정교하고 미세하게 만드는 데 쓰인다”며 “96단 이상 초고층 낸드플래시에서는 칩 가장 아랫단까지 전극 역할을 하는 텅스텐을 골고루 꼼꼼하게 넣을 수 있다”고 말했습니다. 또한 “웨이퍼를 한꺼번에 넣어 박막을 형성하는 배치(batch) 타입, 웨이퍼를 움직이면서 박막을 진행하는 스페셜(spatial)타입 공법이 활발하게 개발되고 있다”고 전했습니다. <기사 링크> http://www.etnews.com/20191028000246

2019-10 05

[교원활동브리핑][동아일보] 안진호 신소재공학부 교수, 일본의 수출규제에 대한 코멘트

10월 5일자 <동아일보>는 일본의 수출규제에 대하여 보도했습니다. 일본이 반도체·디스플레이 핵심소재 3개의 수출을 규제한지 100일이 다가오는 가운데 국내 기업들은 불안해하고 있다고 합니다. 우회 수입 및 국산화 등이 추진되며 수출규제품목의 대체재를 찾는 데 성공했지만 불확실성 때문에 경영에 어려움을 겪는다는 것입니다. 이에 대하여 안진호 신소재공학부 교수는 “소재부품장비의 국산화도 의미 있는 일이지만, 글로벌 반도체·디스플레이 업계는 일본 소재 업체들의 공급 없이는 한 발도 전진하기 어려운 게 현실”이라며 “결국 정부가 외교적으로 산업계의 소화불량을 해결해줘야 한다”고 했습니다. <기사 링크> http://www.donga.com/news/article/all/20191005/97737624/1

2019-09 30

[교수]김두리·김진경·한정호 교수, 제11기 포스코사이언스펠로 선정

▲(사진 왼쪽부터)김두리 교수, 김진경 교수, 한정호 교수 김두리 화학과 교수는 화학 분야, 김진경 재료화학공학과 교수와 한정호 신소재공학부 교수는 금속 분야 신진교수 펠로로 선정됐다. 포스코청암재단은 지난 9월 27일 서울 포스코센터에서 ‘제11기 포스코사이언스펠로(POSCO Science Fellow)’에 선발된 국내 과학자에게 연구증서를 수여했다. 포스코사이언스펠로십은 국내에서 기초과학을 연구하는 과학자들이 자긍심과 안정감을 갖고 연구에 전념해 장차 세계적인 과학자로 성장할 수 있도록 지원하는 포스코청암재단의 핵심 사업이다. 올해부터는 우리나라 산업기술의 신 성장동력 기반이 되는 응용과학 분야(금속, 신소재, 에너지소재)로 지원 범위를 확대 했으며, 선발 인원을 30명에서 40명으로 늘리고, 신진교수의 경우 지원 금액을 7000만 원에서 1억 원(2년간)으로 대폭 증액해 대한민국의 미래를 이끌어 갈 과학기술 인재를 양성하는 사업으로 자리잡게 됐다. 대부분의 노벨상 수상자들이 30대 초반에 연구한 실적으로 60∼70대에 수상한다는 통계에 비춰볼 때, 포스코사이언스펠로에 선발된 과학자의 평균 연령이 35세 전후로 나타나 포스코청암재단의 젊은 과학기술 인재육성의 펠로십에 대한 기대를 높여주고 있다. 제11기 포스코사이언스펠로는 6월 1일부터 1개월의 접수기간 동안 492명이 지원해 12대 1의 치열한 경쟁률을 보였다. 학문별로 수학 42명, 물리학 68명, 화학 56명, 생명과학 176명이며, 올해 신설된 금속 31명, 신소재 71명, 에너지소재 48명이 지원했다. 과정별로 박사과정 169명, 포스트닥 106명, 신진교수 217명이 응모했다. 올해로 11년째를 맞은 포스코사이언스펠로십은 현재까지 학문별로 수학 75명, 물리학 81명, 화학 81명, 생명과학 93명, 금속 6명, 신소재 6명, 에너지소재 5명, 과정별로는 박사과정 91명, 포스트닥 66명, 신진교수 190명 등 총 347명 펠로에게 203억원을 지원했다.

2019-09 20

[교원활동브리핑][전자신문] 안진호 신소재공학부 교수, '기술독립을 위한 대학의 역할'에 대한 코멘트

9월 20일자 <전자신문>은 기술독립을 위한 대학의 역할에 대한 좌담회 기사를 보도했습니다. 좌담회에는 안진호 신소재공학부 교수를 비롯하여 교육부, 과기정통부 및 대학 관계자들이 참석하여 기술독립에 대한 의견을 제시했습니다. 우리 나라 소재 부품분야 인재양성이 취약한 데 대하여 안 교수는 “1980년대까지는 경제 및 산업발전을 위한 인력공급에 초점이 맞춰졌고 1990년대 이후 국가연구개발사업이 확대되면서 대학 연구역량 강화 투자가 본격화됐다. (중략) 그러나 대학에서 연구 분야는 산업과 괴리가 있다. 대학 평가와 대학에서 교수 평가가 우수국제논문 중심으로 운영되기 대문이다. 교수는 논문을 써야 살아남을 수 있다는 강박관념을 갖고 있다. 그때그때 학문 이슈에만 집중한 탓에 정작 산업이 필요한 인재를 양성하지 못했다” 고 진단했습니다. 국내 대학의 산학협력 수준에 대해서 안 교수는 “대기업에서는 그나마 상대적으로 활발하지만 중소기업은 여러 이유로 활성화되지 못하고 있다. 그 이유 중 하나는 중소기업 여력과 오너 인식 문제다. 재정적인 여유가 없고 너무 현실적이고 단기성과만을 요구한다는 문제가 있다. 두 번째는 대학교수 태도다. (중략) 중소기업과 산학과제에서는 현안 해결형 과제로 인해 논문으로 연계되지 않는다는 인식이 있다. (중략) 세 번째는 중소기업과 대학교수를 연결해 줄 수 있는 시스템이 활성화되지 않았다는 점이다.”고 말했습니다. 정부 프로젝트 추진 방향에 대하여 안 교수는 “산업구조의 건전성 확보를 위한 최근 정부의 투자계획은 당연히 반갑지만, 진정한 전문가에 의한 객관적 검증 단계는 반드시 거쳐야 한다고 생각된다”고 말했습니다. 또한 연구조합 등 연구 중간조직을 다시 활성화하고, 현재 너무 비대해진 연구관리기관 역할의 조정이 필요함을 언급했습니다. 아울러 진정한 전문가를 뽑아 책임과 권한을 부여하여 지속력 있는 정책을 펼칠 수 있는 제도를 도입해야 한다고 주장했습니다. 안 교수는 건강한 산업 생태계를 위한 대학과 정부의 역할에 대하여 “느리더라도 인재가 스스로 커나갈 수 있는 교육시스템으로 개편이 필요하다. 산업환경은 하루가 다르게 새롭게 변화하고 있다. 따라서 교수 재교육도 필요하다. 법대교수에게 코딩을 교육하는 것이 하나의 예가 될 수 있다.”며 대학의 변화를 강조했습니다. 또한 “산학협력을 막는 가장 큰 문제점은 대학평가 기준이다. 모든 평가를 우수국제논문을 기준으로 삼는 한 논문 생산이 어려운 산학협력은 활성화될 수 없다. 산학협력을 대학 평가와 교수 평가에 상당부분 반영할 수 있도록 제도 개편이 필요하다.”고 말했습니다. <기사 링크> http://www.etnews.com/20190910000307