6월 16일자 「반도체 미래 바꿀 '게임체인저'…실리콘 포토닉스·극저온 식각이 뭐지?」 한글지원 해와 토토사이트
6월 16일자 <한국경제>는 미래 반도체 산업의 혁신 기술에 대해 보도했다. 전문가들은 미래 반도체산업의 혁신 기술로 실리콘 포토닉스, 극저온 식각, 유리 기판을 활용한 패키징을 꼽는다. 실리콘 포토닉스는 반도체 원판인 웨이퍼 위의 실리콘 박막을 정밀하게 가공해 빛이 흐르는 도파로(빛이나 전자기파를 특정 경로로 유도해 전파하는 구조)를 만들고 전자가 아닌 빛을 이용해 보다 빠르게 데이터를 처리하는 기술이다. 해당 기술의 장점은 고속 정보처리 과정에서의 뛰어난 에너지 효율성과 낮은 발열이다. 이를 활용해 실리콘 포토닉스 기술은 데이터센터의 '서버 랙' 간 연결, 보드와 보드, 반도체 칩과 칩 사이의 연결 과정에 즉각 활용할 수 있을 것으로 전망된다.
극저온 식각은 웨이퍼를 액체에 담갔다가 건지는 형태의 습식 식각, 플라스마를 활용한 건식 식각으로 나뉜다. 영하 80도 이하 극저온 환경을 조성하면 웨이퍼 표면에 비휘발성 보호층이 형성된다. 보호막의 형성으로 차단막 도포를 위한 화학 가스를 사용하지 않으니 식각 공정에 사용되는 가스가 단순해지고 식각 속도 상승과 수직 모양의 정밀한 식각이 가능해지는 것이다. 정진욱 전기·생체공학부 전기공학전공 교수는 "극저온 식각을 활용하면 기존 식각 기술 대비 약 3배 정도 더 빠른 식각 속도 덕분에 생산성이 혁신적으로 개선된다"고 설명했다.
유리 기판은 에폭시를 도포한 코어에 미세회로를 집적하는 방식이다. 유리 기판은 높은 수준의 평탄도와 상당한 열 안정성을 보이면서도 열 전도율이 매우 낮아 유리 기판을 사용하면 반도체 칩 전반에 열이 퍼지지 않게 관리하기 쉽다. 이를 활용하면 지금까지 발열이 문제가 된 분야에서 큰 폭의 기술 개선을 이룰 수 있을 것으로 전망된다.