日공업기술원-東京大, Si웨이퍼 상온접합기술 공동개발

일본 공업기술원산하의 기계기술연구소와 東京대 첨단과학기술연구센터가공동으로 실리콘웨이퍼 상온접합기술을 개발했다고 일본의 「日刊工業新聞」이 최근 보도했다.

이 기술은 진공상태에서 재료표면을 활성화해 그대로 접합하는 방법으로,열처리 등을 이용하는 기존방식에 뒤지지 않는 접합강도를 지닌다.

상온접합은 재료에 미치는 영향이 거의 없어 미세가공후의 고기능소자 접합에 적합하다.

지금까지 실리콘웨이퍼 접합법으로는 높은 전압을 이용하는 陽極접합법과1천도이상의 열처리를 필요로 하는 직접적합법이 사용되어 왔다. 그러나 이2가지 방법 모두 재료에 상당한 손실을 끼쳐 왔다. 또 상온접합법도 알루미늄, 구리 등 금속간 접합 및 금속과 세라믹(연질금속)간 접합에만 적용할 수있었다.

연구진은 이 상온접합법을 실리콘웨이퍼에 적용해 기존 실리콘접합과 거의같은 방법으로 재료를 세척하고 진공장치속에서 재료표면을 알곤빔으로 에칭, 표면을 활성화시켜 접합했다.

연구진은 이어 접합체를 적외선 현미경 및 미소한 기포를 검출하는 단면에칭법으로 조사해 본 결과 접합면에 기포가 없어 두장의 웨이퍼가 밀착되어있음을 알 수 있었다. 또 접합강도도 실험 결과 12메가펄스로 가열처리한 직접접합과 거의 같은 것으로 나타났다.

<심규호 기자>