2nm급 배선박막 및 실리콘 브릿지 칩렛 전력분배 패키징 연구

2nm-Class Wiring Thin Films and Silicon Bridge Chiplet Power Distribution Packaging

연구 내용

루테늄 기반 2nm급 배선박막 공정과 확산 방지/접착 계면 제어를 통해 고신뢰성 인터커넥트와 실리콘 브릿지 칩렛 전력분배 패키징을 구현하는 연구

초미세 배선에서는 금속 산화, 확산, 계면 접착 저하가 전기·신뢰성 열화로 직결됩니다. 본 연구는 루테늄 기반 차세대 배선박막을 대상으로 자가 형성 확산 방지층과 계면접착에너지 기반의 접합 인터페이스를 설계하고, 원자층 증착법으로 공정 재현성을 확보합니다. 또한 금속 산화물 및 전이금속 질화물 계열의 박막을 적용해 확산 경로를 차단하는 동시에, 실리콘 브릿지 이종집적 패키징에서 저전력 전력분배 성능과 신뢰성 요구를 만족하도록 패키지 수준의 연계를 검토합니다.

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연구 흐름

초기 연구는 2nm급 배선박막에서 재료 조합에 따른 확산 및 산화 취약성을 규명하고, 자가 형성 확산 방지층과 계면접착에너지 개념을 공정 변수와 연결하는 데 집중했습니다. 이후 원자층 증착법을 활용해 금속 산화물, 전이금속 질화물 등 기능층을 반복 공정으로 구현하고, 계면 품질을 신뢰성 관점에서 평가했습니다. 중기에는 배선박막 결과를 패키징 구조 설계로 확장하여 실리콘 브릿지 기반 칩렛 이종집적에서 전력분배와 신뢰성의 균형점을 찾았습니다. 최근에는 공정-재료-패키지 통합 관점에서 고효율 전력분배를 위한 고신뢰성 인터커넥트 설계로 발전시키고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

2nm급 인터커넥트 배선박막 공정 기술
루테늄 기반 고신뢰성 금속 박막
확산 방지층 및 계면 접착 제어
금속 산화물·전이금속 질화물 기능층
자가 형성 확산 방지 메커니즘 기반 설계
실리콘 브릿지 칩렛 전력분배 모듈
저전력 이종집적 패키징 인터커넥트
초미세 배선 열화 저감 공정
패키지 수준 신뢰성 향상 설계
고밀도 칩렛 연계형 제조 가이드