KAIST, AI 반도체 가공 새 길 열어...'나노 사포' 개발로 품질↑ 작성일 02-11 45 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="8raeiltWsH"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bf45beb4a7ac39a4a65b24250bcace21722b746d326326a1e1862bda9261849d" dmcf-pid="6mNdnSFYDG" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="KAIST가 구현한 나노사포 모식도" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/11/etimesi/20260211111246258ybym.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="fqNf6DyOsZ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/11/etimesi/20260211111246258ybym.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> KAIST가 구현한 나노사포 모식도 </figcaption> </figure> <p contents-hash="ab7eace839b30cd444e76e5da56c769d32383ee8ac18b4e89fbdeff84e6f1de1" dmcf-pid="PsjJLv3GEY" dmcf-ptype="general">스마트폰과 인공지능(AI) 서비스 성능·안정성은 반도체 표면을 얼마나 고르고 정밀하게 가공하느냐에 달려 있다.</p> <p contents-hash="fe517a1c14e8cbe0096209f4d96c827d8505b9f9bd6ca1e15b58cea3bd5a5633" dmcf-pid="QOAioT0HIW" dmcf-ptype="general">이런 가운데 한국과학기술원(KAIST·총장 이광형) 연구진이 '사포' 개념을 나노 기술로 확장, 반도체 표면을 원자 수준까지 균일하게 가공할 수 있는 신기술을 개발했다. 고대역폭 메모리(HBM) 등 첨단 반도체 공정에서 표면 품질과 가공 정밀도를 크게 향상시킬 가능성을 보였다.</p> <p contents-hash="ce793e13229869d231127a365fe9fc85fdbf26c35294678091d828fa5d5d4021" dmcf-pid="xIcngypXIy" dmcf-ptype="general">KAIST는 김산하 기계공학과 교수팀이 머리카락보다 수만 배 가는 탄소나노튜브를 연마재로 활용한 나노 사포를 개발했다고 11일 밝혔다.</p> <p contents-hash="68bc1e716982904ecdc705c6ab6d12d3f78b5aa88bed06a506bc80bc82850d19" dmcf-pid="yVu5FxjJIT" dmcf-ptype="general">일반 사포는 연마 입자를 접착제로 붙이는 방식이어서, 미세한 입자를 고르게 고정하기 어려웠다. 이에 반도체 산업에서는 연마 입자를 분산시킨 화학액, 즉 '슬러리'를 사용하는 평탄화 공정(CMP)을 활용해 왔다. 하지만 이 방식은 추가 세정 공정이 필요하고, 폐기물이 많이 발생했다.</p> <p contents-hash="f789a7a6d58758e3a77581ea5fc1208a2fed7b1812f3d75372393a3b3b04d7fe" dmcf-pid="Wf713MAiEv" dmcf-ptype="general">연구팀은 문제를 해결코자 사포 개념을 나노 수준으로 확장했다. 탄소나노튜브를 수직으로 정렬한 뒤 폴리우레탄 내부에 고정하고, 표면에 일부만 노출시키는 방식으로 나노 사포를 구현했다. 이 구조는 연마재 이탈을 구조적으로 억제해 표면 손상 우려를 없앴으며, 반복 사용에도 안정적인 성능을 유지했다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9c0744ae64a7874c7c89dad42f622f86e4ddef5475f02482cd41f8100e270e86" dmcf-pid="Y4zt0RcnDS" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="나노사포 세부 이미지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/11/etimesi/20260211111247522lmmy.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="4PXSyKe4mX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/11/etimesi/20260211111247522lmmy.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 나노사포 세부 이미지 </figcaption> </figure> <p contents-hash="42b2c5acaa701b472c8e6127f9f2e0092623f96b46bcff8c3476b166867fa5d7" dmcf-pid="G8qFpekLml" dmcf-ptype="general">개발한 나노 사포는 가장 미세한 상용 사포보다 약 50만 배 높은 연마재 밀도(입방수)를 갖췄다. 일상에서 사용하는 사포가 보통 40~3000 입방수인데, 나노 사포는 10억 이상 입방수를 갖는다.</p> <p contents-hash="089a681a240af662456f0d6c4e3ce6e44810add146cda84eb869992d77a3102b" dmcf-pid="HK0H56gRwh" dmcf-ptype="general">실제 실험에서 나노 사포는 거친 구리 표면을 수 나노미터 수준까지 매끄럽게 가공할 수 있었으며, 반도체 패턴 평탄화 실험에서는 기존 CMP 공정과 비교해 '디싱(dishing) 결함'을 최대 67%까지 줄이는 결과를 보였다. 디싱 결함은 배선 중앙이 움푹 파이는 현상으로, HBM 등 첨단 반도체 성능·신뢰성에 영향을 미치는 주요 결함이다.</p> <p contents-hash="c8da2a4d3c0b3d8549f32534d596af80dee3605f7422ea65e852c2425e1550c2" dmcf-pid="X9pX1PaeEC" dmcf-ptype="general">특히 이 기술은 연마재가 사포 표면에 고정된 구조여서, 기존 공정처럼 슬러리 용액을 지속적으로 공급할 필요가 없다. 이에 따라 세정 공정을 줄일 수 있고 폐슬러리도 없어, 반도체 제조 공정을 보다 친환경적으로 전환할 수 있는 가능성을 제시했다.</p> <p contents-hash="3a5a110b639327f5d921aac94d27cf75580b0f134e6b83bea9dad71121f8003e" dmcf-pid="Z2UZtQNdOI" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 기술이 AI 서버에 사용되는 HBM과 같은 첨단 반도체 평탄화 공정과, 차세대 반도체 연결 기술로 주목받는 하이브리드 본딩 공정에 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.</p> <p contents-hash="264bb0907813d713f42ab1460d4cabd5047d78a2022ffd6ed69850d59bd683fa" dmcf-pid="5Vu5FxjJmO" dmcf-ptype="general">김산하 교수는 “사포 개념을 나노 수준으로 확장해 초미세 반도체 제조에 적용할 수 있음을 보여준 독창적인 연구”라며 “이 기술이 반도체 성능 향상뿐 아니라 친환경 제조 공정으로 이어지길 기대한다”고 말했다.</p> <p contents-hash="50b35a4750e9e9629fe270d05806ee55036f27107928d4c9ed4714cd7e81ad45" dmcf-pid="1f713MAims" dmcf-ptype="general">강석경 기계공학과 박사가 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 '어드밴스드 컴포짓 앤 하이브리드 머티리얼즈'에 1월 8일 자로 온라인 게재됐다.</p> <p contents-hash="949f685cba33a2eb5e64a66415a90ef19858c4d8841115de99ad4f609ee79f61" dmcf-pid="t4zt0RcnEm" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 쿠팡 유출사고, 이제는 개보위의 시간…유출 규모·과징금 주목 02-11 다음 말·호흡·기침 감지해 성대 문제 판단하는 진동센서 02-11 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
