반도체의 진화를 이끌다

■ 최광성 / 한국전자통신연구원 저탄소집적기술창의연구실장

대한민국을 이끌어간 과학계의 주역들을 만나
그들의 이야기를 듣고 응원하는 '브라보 K-SCIENTIST'

백 여든일곱 번째 주인공은 한국전자통신연구원 저탄소집적기술창의연구실의 최광성 박사다.

인공지능, 자율주행 서비스 등 첨단 기술의 수요가 증가함에 따라 기존 반도체의 성능을 향상시킨 과학자가 있다. 한국전자통신연구원 저탄소집적기술창의연구실 최광성 박사가 바로 그 주인공이다.

반도체의 성능을 향상시키기 위해 기존에는 반도체칩을 더 작게 만드는 방법을 사용했다. 그러나 고가의 장비로 미세화 공정에 한계가 생기면서 새로운 돌파구가 필요했는데, 최광성 박사는 반도체칩을 기능별로, 가격별로 조각조각 자르는 관점에 주목했다. 문제는 이 작게 잘린 칩들을 다시 하나의 칩으로 연결하고, 전기적으로 포장하는 ‘패키징’ 기술이 까다로워진 것. 최광성 박사는 자체 개발한 소재와 공정, 장비로 첨단 패키징 기술의 한계를 뛰어넘은 것이다.

최광성 박사팀의 비결 중 하나는 전 세계에서 하나밖에 없다는 레이저 장비다. 작게 잘린 반도체칩을 연결하기 위해서 기존에는 고온과 고압을 가해야 했던 반면, 이 장비를 이용하면 1초만에 반도체칩을 연결할 수 있다. 여기에 칩들이 더 잘 달라붙을 수 있게 한 신소재를 더해
기술을 완성할 수 있었다. 이를 통해 전력 소모를 줄이고, 유해가스도 발생하지 않는 고효율 고정밀 반도체를 만들 수 있는 가능성이 커졌다.

최광성 박사가 이 반도체 패키징 기술을 이용해 도전하고 있는 또다른 분야가 있다. 세계 최초 마이크로 LED 동시 전사·접합이 가능한 기술이다. 지금까지는 마이크로 LED를 디스플레이에 적용하기 위해서는 옮기고 심는 공정을 따로따로 적용해야 했는데, 그는 이 과정을 하나로 합쳤다. 이 기술을 통해 공정시간을 1/10 이하로 줄이고, 공정비용도 획기적으로 줄일 수 있었다는데..

30여년의 오랜 노력으로 쌓아 올린 혁신 기술로, 세계 시장으로 나아가는 최광성 박사의 이야기를 들어본다.


YTN 사이언스 정재기 (aircamera98@ytn.co.kr)