유동이지만 열렬한 초슬람으로서 아는 한도 내에서 써본다.
나는 디스플레이 회사에서 10년 가까이 다녔고, 문과이지만 어찌 어찌 하다보니 이과 관련된 일을 좀 많이 했다. (특히 장비)
그래서 증착부분에 대해서 좀 이야기를 해줄 수 있을것 같아서 LK99 제조공법이 자세히 적힌 특허를 보다보니 불알을 탁 치게 되었다.
그리고 왜 한전공대와 한국표준과학원이 나섰는지 대략 알 수 있을것 같아서 글을 싼다.
근데 난 요약같은거 안해준다. (세 줄요약 지껄일 놈들은 보지 마라.)
1. 왜 증착하는가?
- 디스플레이랑 반도체에서 증착은 두개로 주로 나뉘는데, 금속증착은 소위 스퍼터(Sputter)로 수행하고 세라믹 같은 것들은 주로 CVD(대부분 PECVD)로 한다.
- 여기서 논문을 보자. 잘 모르겠지만 걍 봐라.
- 이게 뭔 소리냐면, 그 뭐시기 대학들과 온갖 아마추어들이 만들고 있는 잉곳(Ingot)형태의 제조는 약간은 과거의 제조방식이란 것이다.
1) 막 막자에 사발로 섞고 뭐시기 하고 열 가하고 석영관 깨고 이런 행동을 하는 이유는, 논문에는 증착방식 대신 잉곳 제작법만 있어서 그럴것이다.
2) 동시에 사실 이 CVD 장비라는게 졸라 비싼편이라(작은건 싸겠지만 뭐 제대로 된건 수십억 넘어갈거임) 소규모 연구실에서 '취미로'할 수 있는 것은
아닐거라고 본다.
3) 결국 이 CVD는 진짜 맘먹고 해야 하는 방식이고(왜냐면 이거 하기 전 프리커서 형태로 만드는 과정이 별도로 또 필요함) 각 잡은 대형 연구소나 기업(특히 디스플레이/반도체/LED 기업들)들이 해야 하는 방식이다.
- 하지만 논문에서는 이런 CVD나 PVD 방식으로도 만들 수 있음을 적어놨는데, 무려 '재료를 쓰까쓰까해서' 'CVD로 증착하면 걍 LK99 박막이 만들어진당께?'라고 되어 있다. 즉 오만 지랄 부수고 섞고해서 만든 큰 덩어리를, 깨고 부수고 해서 눈꼽만한 걸로 안 만들어도 된다는 것이다. (이게 바로 권박사의 작품일듯하다.)
이걸 비유하자면 다음과 같다.
내가 포켓몬빵에서 띠뿌띠뿌씰을 얻으려면
1) 일단 사서 > 봉투뜯고 > 빵 빼고 > 띠뿌띠부씰을 모은다' -> 기존 잉곳제작법
2) 띠뿌띠뿌실을 뽑는 공장에 가서 원하는 띠뿌띠뿌씰을 프린터로 출력한다 -> 박막증착법
결국 20년간 돌깨기 할 필요없이, 재료만 잘 쓰까서 증착기에 돌리면 된다는 의미다. 졸라 쉽지 않냐? '물론!' 여기서 노하우가 들어가는데...
1) 어떤 구성으로 원재료를 쓰까야 하냐?
2) 증착을 위해선 어떤 형태로 전처리를 해야하냐? (CVD는 일단 가스로 만들어야함. 그럼 무슨 가스를 어떻게 만들건데?)
3) 얼마나 어떤 온도로 어떤 두께로 증착시켜야 하는데? (CVD란 가스랑 가스를 섞어서 어떤 온도로 구우면 고체막이 생긴다...는 것이기에 온도 중요함) 이런 것들을 특허에서 매우 부정확하게 기재를 하고 있다. 당연하다. 그게 회사 비법인데... 근데 뭐 진짜 어쩌란 말이냐 수준으로 대충 적어놨다.
(아래논문봐라. 뭐 씨 550도~1100도, 0.001시간~100시간...ㅋㅋㅋㅋ 이건 마치 쿠키를 구울때 0도 ~ 500도, 0.001초~100시간 동안 구우라는 말과 똑같다.
아니 되긴 되지. 쿠키가 되거나 밀가루 반죽이 되거나 숯이 되거나 하겠지...)
- 이런식으로 CVD로 만든 경우, 사실상 굉장한 장점이 있는데 바로 '순도'높고 '균질한' 결과물이 튀어나온다는 거다. LK99가 불순물 때문에 고생하는 걸 봐선 오히려 이런 식으로 증착시키면 진짜 깔끔한 LK99를 얻어낼 가능성이 매우 높다.(물론 가스화 시킬때 좃같이 시키면 다 망하겠지만...) 결국 이런 고도화된 CVD 제작법은 대부분 권영완 교수쪽에서 맡았을 것이다. 그 이야기인 즉슨, 실제 CVD 박막 제조법은 권교수쪽이 더 전문가라는 거고, 사실 돈이 되는 방식은 이런 증착법이기 때문에 '오히려' 상업화를 위해선 권 교수가 아마 핵심이 될 것이다.
2. 근데 왜 한전공대랑 표준연이 튀어나오냐?
- 나의 추측인데 (뭐 이 글 자체가 추측이지) 권 교수가 퇴사하면서(나는 이 부분이 의심스럽다. 왜 퇴사했지? 이미 초전도체라고 100% 생각할텐데. 내 생각엔 증착법을 아는 핵심인 권교수가 아마 국가/기업/단체의 꼬드김을 받았거나 아님 직접 생산에 뛰어들려고 한게 아닌가... 추측해보지만 믿거나 말거나다.) 약해진 증착부분을(특히 가스 순도 고도화) 한전공대랑 표준연이 지원해주는 형태가 될 것이 아닌가 싶다. TEM이 필요한 것은 꾸식 잉곳에서 나온 코딱지를 보려는게 아니라... 박막 증착 균일도 검토나 증착면 검토(증착이 잘 안되는 경우가 있기 땜시)를 통해 좀 더 고수율의 LK99 박막제조를 위함이 아닐까 싶다.
- 이미 박막형태로 나온 것의 저항은 0에 가깝다는게 특허나 논문에 나와있고, 결국 주 생산방식은 박막이라는 의미다. 결국 LK99를 고순도로 뽑아서 박막화 시켜야 초전도성이 발휘되는 것이겠고... (어떤 스캠충 한 마리가 증착 안된다고 개쌉소리를 하던데, 왜 증착이 안되냐? 이미 증착해서 저항측정을 박막으로 했는데?) 이런 박막의 수율과 균질성, 두께등을 최적화 하는데 힘을 쏟을 것이다. 즉 '이론적 검증'이 아니라 '생산기술최적화' 관점에서 접근할 가능성이 높다.
- 제로저항에 가깝다는 건 이미 이미 이미 이미 어그리가 됐을거다. 샘플이 있고 이게 제로저항임을 보여줘야지 증착기를 쓰지... 이 비싼 장비를 '초전도가 될지 안될지도 모르는 걸' 증착하는데 쓴다고? 그리고 될지 안될지 모르지만 그걸 이렇게 순서대로 자세히 특허로 낸다고? 말이 안된다. 직접 증착기를 돌릴 수 있을 정도로 '고순도 박막증착법'을 얻었고 > 제로 저항에 가까움을 확인하고 > 그 다음에 가스화 시켜서 증착하는게 말이 된다. 한전공대가 븅신도 아니고 왜 최적화를 해주겠냐? 제로저항이거나 일단 저항이 매우 낮음을 증명하니까 하는거지...
3. 생산성
- 실용화 어렵다는 놈들이 있던데, 니들이 쓰는 디스플레이랑 반도체 만드는 방식 보면 내장까지 튀어나오겠다? 게다가 이건 '증착기'만 필요하지 '노광기'가 필요하지 않을 가능성이 높다. 야 이것들아 니들 쓰는 메모리랑 CPU만든다고 마스크 몇개 쓰는지 아니... 웨이퍼 하나 만드는데 수십개 마스크를 쓰면서 '증착-식각-노광-현상'을 수십번 반복한다. 그렇게 공을 들여서 만든걸 너희들은 7만원만 주고 살수 있잖아? 이건 더 쉬운데? 그리고 거기에 얼마나 많은 희토류 광물과 '금(메모리 다리가 금이다... 삼전 하이닉스 가면 금실이 톤 단위로 쌓여있어)'이 필요한지 아뉘?
- 게다가 열증착이 가능하다는 것도 이미 만든 샘플로 증명되는데 도대체 뭐가 어렵냐? 이건 진짜 LED보다 더 쉬운거임. 다이소 2000원짜리 손전등에 들어가는 LED 칩이 더 만들기 어렵다는 사실을 알아라.
- 내가 볼땐 재료조합과 열처리 방법만 알면 대량생산 개 쌉가능이다. 이게 어떤 형태로 만들어질지는 모르겠지만, 일단 전선에 쓰려면 최대한 대형 CVD를 쓰는 디스플레이 CVD쪽이 어울리고(한번에 많이 박막을 찍어내니까), 반도체는 반도체 CVD로 쓰겠지. 암튼 졸라 쉽다 진짜 졸라 이정도는.
결론은, 막 씨 눈꼽만한거 세울려고 안간힘 쓰는 세계 대학들 보다... 우리 위대한 퀀텀교와 한전공대와 한국표준과학원은 '이세계'쯤 되는 기술레벨 차이를 가지고 있다고 보는게 맞다. 막자사발에 쓰까서 만들 돌 깨고 눈꼽 모아서 언제 만들래... 재료만 딱 섞어서 기계에 넣으면 냉동피자처럼 똭 하고 나오는 증착이 있는데?
근데 중요한 건 노하우다. 이게 퍼져나가면 안되기 때문에 두리뭉실하게 적었을 가능성이 크다. 그리고 그걸 제대로 아는 사람이 의외로 권교수라는 생각이든다.
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