국내 연구진이 롤 공정으로 플렉시블 기기에 쓰이는 유연한 고집적 회로를 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 단결정 실리콘 집적소자를 유연한 기판에 손상 없이 옮겨 패키징해 생산할 수 있는 공정기술로 활용될 전망이다.
이건재 KAIST 신소재공학과 교수와 김재현 한국기계연구원 박사 연구팀은 공동으로 롤(Roll) 기반의 전사 및 패키징 기술을 적용해 연속적으로 유연한 낸드플래시 메모리(전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 비휘발성 메모리)를 생산하는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.
유연기판을 회전하는 롤에 감아 회로를 연속 생산하는 유연전자 생산기술은 높은 생산효율을 바탕으로 웨어러블과 플렉시블 기기 상용화에 중요한 역할을 한다. 하지만 고집적 회로를 롤 공정으로 구현하려면 주변 소자와 전자기기를 연결해야 하는 패키징 기술이 개발되지 않아 실용화에 어려움을 겪었다.
연구팀은 기존 반도체 공정을 이용해 실리콘 기판에 수백 나노미터 두께로 얇은 낸드플래시메모리를 만들었다. 이어 롤 기반의 전사와 패키징 기술을 이용해 소자를 유연기판 위에 옮겨 패키징 재료인 이방성 전도필름(ACF)으로 외부와 전기적으로 연결하는 데 성공했다.
이렇게 제작된 유연 낸드플래시메모리는 수천번 휘어져도 기능이 정상적으로 작동했고, 외부와의 연결도 매우 안정적으로 유지됐다고 연구팀은 설명했다.
이건재 교수는 "유연한 애플리케이션 프로세서(AP)나 고집적 메모리, 고속 통신소자 등 고성능 전자소자를 유연 기판 위에 형성해 사물인터넷과 웨어러블용 전자기기를 제조하는 핵심 생산기술로 활용할 수 있다"며 "교원창업을 통해 기술 상용화를 추진할 계획"이라고 말했다.
이 연구결과는 재료과학 분야 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(7월20일자) 온라인판'에 실렸다.대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
