한양대, 차세대 반도체 접합 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 한양대 연구진이 고강도 펄스광(IPL)을 활용한 차세대 반도체 부품 접합 기술을 개발했다.

왼쪽부터 김학성 교수, 주영민 석박통합과정생, 유성웅 석사, 박종휘 박사(사진 제공=한양대)

한양대는 김학성 기계공학부 교수팀이 이러한 연구 성과를 거뒀다고 17일 밝혔다.

연구팀이 개발한 공정은 짧은 시간 동안 고강도의 펄스광을 조사해 반도체 부품을 정밀하게 접합하는 방식이다. 연구팀에 따르면 해당 공정은 종전 대비 기계적 강도를 30% 이상 향상시킬 수 있다. 아울러 접합 과정의 최대 온도를 낮춰 전체 공정 시간을 대폭 줄일 수 있다는 장점도 있다. 특히 솔더 접합부 내 금속 간 화합물의 성장을 억제, 접합 신뢰성과 내구성을 획기적으로 향상시킨 것이 주요 성과로 꼽힌다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 수행했다. 주영민 석·박사 통합과정생과 류성웅 석사가 공동 제1저자로, 박종휘 박사가 제2저자로 참여했으며 김학성 교수가 교신저자를 맡았다. 연구 결과는 국제 저명 학술지(ACS Applied Materials & Interfaces) 6월 9일 자로 게재됐다.

김학성 교수는 “이번에 개발한 접합 기술은 반도체 부품 간의 물리적 결합 신뢰도를 크게 높이는 동시에 공정 효율성 측면에서도 큰 진전을 이룬 결과”라며 “향후 고대역폭 메모리(HBM) 등 다양한 반도체 패키징 분야로의 적용 가능성을 확대해 나갈 계획”이라고 했다. 그러면서 “이번 연구 성과가 고성능 스마트폰, 서버, 자율주행차 등 첨단 전자기기에 적용되는 반도체 패키징의 성능과 신뢰성을 획기적으로 개선할 수 있을 것”이라고 기대했다.