본 연구실에서는 전자를 이용한 1 nm급 무손상 원자층 식각 원천 기술을 개발하고자 합니다.  
 
현재 반도체 식각 공정은 이온을 가속 입사시켜 웨이퍼에서 식각 반응이 쉽게 일어나도록 합니다. 식각 공정이 점점 미세화 되면서 이온이 웨이퍼에 충돌하면서 만드는 손상(damaga)이 무시할 수 없는 상황이 되었습니다. 본 연구실에서는 이온 대신 질량이 매우 작은 전자를 이용하여 반도체 웨이퍼를 식각하는 기술을 제안했습니다. 전자로 웨이퍼 표면에서 식각 반응 에너지를 공급하고, 웨이퍼에 운동량을 전달하지 않도록 하여 웨이퍼 손상을 막습니다. 이러한 전자를 고밀도 플라즈마 소스에서 추출할 예정으로 플라즈마 소스 및 제어 기술이 필수적입니다.  
 
이번 연구에서는 전자 식각 기술을 적용하여 무손상으로 웨이퍼를 원자 한층 한층 식각하는 기술 즉 원자 층 식각(Atomic Layer Etching, ALE) 원천 기술을 개발하는 것이 목표입니다. 전자를 이용한 ALE를 구현하게 된다면, 앞서 말했듯이 무손상 식각이 가능할 뿐만 아니라 이온을 사용했을 때보다 훨씬 더 정교한 식각이 가능해지기 때문에 반도체 식각 기술에 혁신적인 변화를 줄 수 있을 것이라고 생각합니다. 참여 연구자로 세계적인 식각 전문가이신 성균관대 염근영 교수님과 서로 협력하여 연구가 진행되며, 서로의 전문 분야에서 큰 시너지가 기대되며 향후 원자 레벨 반도체 제조의 기초 기술이 개발 될 것으로 기대합니다.  
 

식각 기술의 개념도 (a) 이온을 이용한 식각 기술과 (b) 전자를 이용한 무손상 원자층 식각 기술