[유머] ‘사포’로 반도체를 깎았더니...AI 반도체 가공 새 길 열다

[루리웹-1725397293]

‘사포’로 반도체를 깎았더니...AI 반도체 가공 새 길 열다

< 나노사포 AI생성 이미지 >

- 연마재는 위 ai이미지같은게 아니라, '탄소 나노 튜브'

- 사포의 개념을 나노 수준으로 확장. 탄소나노튜브를 수직으로 정렬한 뒤 폴리우레탄 내부에 고정하고, 표면에 일부만 노출시키는 방식으로 ‘나노 사포’를 구현 

- 연마재 밀도 기준으로 상용 사포 가운데 가장 미세한 제품보다 약 50만 배 높은 수준

- 일상에서 사용하는 사포가 보통 40~3000 입방수인 데 비해 나노 사포는 10억(1,000,000,000) 이상의 입방

- 기존 CMP(Chemical Mechanical Polishing, 화학액/이른바 슬러리를 사용하는 평탄화 공정) 공정과 비교해 디싱(dishing, 배선 중앙이 움푹 파이는 현상) 결함을 최대 67%까지 줄이는 결과

- 반도체 제조 공정을 보다 친환경적으로 전환할 수 있는 가능성도 제시

- 삼성전자가 주최한 제31회 삼성휴먼테크논문대상에서 기계공학 분과 금상(1위)을 수상

출처 : https://news.kaist.ac.kr/news/html/news/?mode=V&mng_no=58210

[안유댕]

10억 입방이라니 ㅋㅋㅋ

[하늘서리]

10억방 사포 ㄷㄷ

[-항공모함-]

10억방 사포한건 뭔가 듣도보도 못한수치네

[피곤한한니발.]

매끈한 자동차 표면도 저것보다는 더 입자수 작을 것 같다 ㄷㄷㄷ

[A-c]

*참고로 보통 목재 가구 마감은 220-320이다 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

[PTLimA]

https://youtu.be/n5isgG2pUyw?si=VCpOIf-uXQ6arDlc
사실 방이라는게 표준 단위가 아니라서 그냥 지르고 본거라.

[M9A2]

프라모델 마감도 2000방 정도...

[PandemicZero]

이래서 숫돌 업계도 고급은 미크론 단위를 선호하더라. 근데 저건 나노미터 피코미터 단위ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

[벌에쏘인그대]

사포의 숫자는 사실 번호야. #2000이면 2천번 사포인거지. 2천방이라고 하는건 섬나라 표현이여

[오미자만세]

저걸 사포라고 불러도될까..? ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

[-항공모함-]

어... 맞긴하지?

[기가근첩]

어쨌든 갈아내는데는 충실한거니

사포가 맞습니다

[루리웹-0916608319]

탄포!

[고양이육구]

2000방 뽀득거리는것도 사포인데 1억방도 똑같겠지

[PTLimA]

사포의 사자가 모래 사라서. 탄소는 모래는 아니니

[Wing-Zero]

칭포가 아닌게 어디야?

[비빈백]

저 정도면 종이보다 더 고운 거 아닌가 ㅋㅋㅋㅋ

[ભૂોલ્લાશ ભેયે]

그렇다고 탄포라고 부르면 좀 ㅋㅋㅋ

[고기란쥬]

와 10억방 ㅋㅋㅋㅋ

[땃쥐조아]

10억방이 사포야? 천 아님?

[쳇젠장할]

천도 저거보다는 거칠겠다

[라스피엘👓🐈‍⬛]

분진이 나올텐데 그거 처리하는게 메인인가

[PTLimA]

열 때문이라도 페이스트로 만들어서 할 듯. 실리콘 웨이퍼 연마단계에서 열이 발생하면 결정 구조가 변하면서 (소재물리학의 전자, 분자 결정구조 수준의 차원) 그대로 반도체 만들면 계면에서 불량난다고,

[라스피엘👓🐈‍⬛]

그것도 그렇네

[PandemicZero]

보니까 기존 페이스트 연마제의 문제(가운데 부분의 패임)가 언급되는데 윤활액을 따로 쓰면 썼지 페이스트로 쓰진 않을 듯

[루리웹-3832616188]

10억 방... 셀 수는 있는건가?

[요핑출렁이]

와 저걸로 칼갈면 개쩔게 나오겠다

[고로케무침]

칼을 구성하는 금속 입자가 더 클거 같은데.. 그정도면 갈아낼수나 잇나..

[Bsi인증 루리웹_맑스]

진짜 반도체 깎기

[죄수번호588]

스크레치 어쩔건데. 기업이 외부에 논문으로 공개한 기술은 당장 써먹을 수준이 아니라는 뜻.

[루안네츠]

포공 기계공학과 연구인데 뭔 소리아

[코프]

우리가 이해가능한 범주로 하는게 아니니까 연구하는거겠지

[코크럴]

카이스트인데?

[루안네츠]

아차 포공하고 카이스트를 헷갈렸다!

[날으는붕어빵]

삼성전자라고 썼네...
삼성에서 개최한 논문 대회에 제출한 논문이 수상했단거
산학 과제일 수는 있겠네

[PTLimA]

입자가 가늘고 균일할 수록 스크래치는 덜나지. 다만 연마 속도는 느릴거고. 입자가 무조건 가늘면 좋지 않은걸 알 수 있는 사례가 칼갈이잖음, 처음엔 거친 입자로 크개 깎아서, 중간 입자로 연마하고, 미세 입자로 광택 내고. 잼스기타 피크 영상애서 왜 그리 매번 광택 낼때마다 개고생 하겠음.

[rollrooll]

양산성이 나올만큼 일정하게 제어하는게 중요하겠네

[uspinme]

워터제트가지고 생수로 다이아몬드 가공가능! 철판 가공 가능! 하는 식으로 이야기하는거보는 기분이야...

[원신빼고태그붙임]

폴리싱도 1200~1800방인데 저걸 연마라고 불러야 하는건가

[요긩🐝🦁👶]

원래 하던 CMP도 폴리싱이니까뭐..

[PTLimA]

반도체 쪽에서 수율 높이려고 고생하는데, 그걸 원자 단위까지 갈아낼 수 있으니 저런거 아닌가 싶음. 반도체 식각 공정에서 어닐링에 대해 조사하다보니 (철기구 단조에서 어닐링과, 생물학에서 어닐링이 또 다름. 소재공학이나 화학에서 어닐링은 또 저런 의미로 쓰이는 듯) 식각하고 회로 새기면서 강한 EUV 열 때문에 원자 단위에서 구조가 틀어지는데 그걸 레이저나 저온 (이래봤자 400도임) 고압 수소로 결정 틀어짐 고치더라고.

[PTLimA]

저런 원자단위애서 반도체 회로 새기는걸 고려해야되니, 면이 매끄러우면 매끄러울 수록 수율이 올라가겠거니 싶음.

[Dr.Kondraki]

한국어로 따지면 열처리라고 할 수 있으니까
생물체 쪽에는 또 의미가 아마 다르겠지

내부적인 분자 결합이 에칭 등 가공과정중에 불안정해진 구조를 끊고 이어서 정리해주는 기술인듯함

[종겜깎는장인]

아~ 다들 컴퓨터 뚜따 사포로 하시잖아요~~

[코프]

반도채 확대한거 보니까 그냥 돌기 형태던데 그걸 더더더더더더더ㅓ 나노나노나노하게 구현하는건가보네

[토코♡유미♡사치코]

저거 까는데 50조들어서 한참 멀었다네요

[풀아머 아리스]

이제 저 10억방 사포 스틱으로 건프라 광내면 되는건가?

[날으는붕어빵]

q) 그래서 저게 무슨 영향을 끼치나요?

a) 패턴이 촘촘한 곳과 촘촘하지 않은 곳에서 CMP 공정을 할 때 촘촘한 곳은 덜 갈리고 촘촘하지 않은 곳은 더 갈리는 (디싱) 현상이 발생하고,

이 때문에 회로가 연결되지 않는 등의 증상이 발생하므로 이를 막기 위해 회로 도면을 그릴 땐 일부러 빈 공간에 더미 패턴을 넣음

근데 이 더미 패턴 때문에 회로 선로 간 상대적 거리가 좁아지는 효과가 발생하여 선로의 커패시터가 증가하고 이는 회로 성능에 영향을 끼침

근데 디싱 현상이 덜 발생한다면 더미 패턴을 듬성듬성 깔아도 될거고, 이러면 회로 선로의 커패시터가 줄어들어 성능 향상에도 도움이 됨

[Medickim]

단순히 저걸 "사포"라 말하면, 조만간 테이프로 뗏다 붙였다로 그래핀 반도체 기술 나왔다 카는 거 아님?

[유게의유일한구원유게이들의TS화]

10억방이면 거시세계에선 존나 매끈한거 아니냐고 ㅋㅋ

[샤이넨]

안경닦는 천도 저거보단 입방수 높겠다...

[루안네츠]

나노 단위로 표면을 연마할 수 있다는 거라
발전하면 나노 단위의 절삭 가공도 가능하지 않을까

[요긩🐝🦁👶]

폴리싱으로 깎는건 수직으로만 될거고 수평으로 쓰는거 아님

[루안네츠]

끈 형태로 만든다면?
물론 그만한 내구성을 갖추고 절삭 능력을 갖출 수 있느냐가 문제겠지만

[요긩🐝🦁👶]

패턴을 깎아야되서 어디는 파내야 하고 어디는 놔둬야하는데 끈형태로는 그런걸 구현하지 못함
나노단위로 파내는건 이미 하고있기도하고

[형이야형]

10억방이면 매끈매끈한 무언가일거같은데...

[루리웹-9388473777]

10억방 시포 갖고 싶다 프라질하게 ㅎㅎ

[루리웹-2809288201]

말이 사포지 초정밀 연마제네

[코크럴]

cmp 대신 쓰려고 만든거네

[불지옥소년단]

탄소니까 탄포인가...?

[행인A씨]

10억방 짜리면 똥싸고 닦아도 존나 부드러워서 기분좋을듯

[죄수번호-비둘기]

오 그러면 이제 십만방 백만방 짜리 사포질 하고 10억방 짜리 사포로 문데야지
그럼 거울 그 이상이 나오겠지?

[난니들이두렵다]

10억이면 까끌까끌은 커녕 부드럽겠는데

[베ㄹr모드]

10억방이면 엉덩이를 닦겠네

[그게필요하다]

우리집 식탁 사포질좀 해야겠는데 좀 쓰자

[PandemicZero]

15대째 사포질ㅋㅋㅋㅋㅋ

[일발장전]

조상님들의 하이테크가 지금도 쓰이는건가?

[돌아온 한글97]

비겁하게 사람이 할수 없게 지들만 할려고 하네

[박봉출]

비단도 10억방보다 거칠 듯.

[레몬쨩]

나중에 저거로 칼 갈아서 종이 썰어보는 유튜브 영상이 나오겠지?

[샷건의 신]

저거에 비하면 안경딱이는 그냥 사포해야겠다

[태양별왕자]

프라모델에 써보게 10억방 사포 좀 ㅋㅋㅋㅋㅋ

[제임스 모리어티]

10억방 사포로 프라 면처리하면 어떨까

[찌머큰추종자]

현장에서 쓰는게 600~2500인 나로써는 상상도 안가는 세계ㄷㄷ

[날으는붕어빵]

이 동네야 뭐 수십 나노는 두껍다고 하는 동네니 ㅋㅋ

[루리웹-0158704868]

예전에 연마제 회사에서
연구하던게 저거였는디

탄소나노튜브를 이용해보자고

근데 뭐 연마제회사가 연구개발에 얼마

[뇌절임]

우주찍는 카메라의 거울도 사포질같이 손으로 갈아서 만들던데 그건 몇방일까

[검은정원]

나노가공이라고 해야하지 않을까...

[XY[!]]

연마과정은 지금도 있간 있는데 연마제를 개선한건가?

[루리웹-0016565836]

보통 cmp는 말 그대로 웨이퍼 표면을 갈아내는 공정입니다.
왜 갈아야 하냐면 일반적으로 포토부터 식각까지 여러 공정을 거쳐서 하나의 구조를 만들고 나서,
그 다음 레이어를 만들려고 할때 한번 싹 밀고 평평하게 만든뒤 새출발 해야 레이어끼리 서로 깔끔하게 연결되기도 하고,
새로올리는 레이어의 구조도 안정적이고 효율적으로 설계할수 있기때문입니다.
건물을 올린다 쳐도 1층위에 2층을 올릴때 1층 기둥이 삐죽삐죽 솟아 있으면 안되는것과 비슷하겠죠.
근데 이제 이 울퉁불퉁하다는 기준이 작게는 수십나노미터 혹은 그 이하 정도의 단차를 말하는거고,
이런 정도의 단차를 갈아내서 평탄하게, 즉 웨이퍼 전체에 걸쳐 수나노미터 이하 수준의 평탄도를 만들어야 하는거죠.
이거는 일반적인 '물리적으로 갈아낸다' 는 접근으로는 달성이 힘들기 때문에,
cmp는 보통 화학적 반응을 동반하는 슬러리를 이용해서 웨이퍼가 다른 고체면과 물리적으로 직접 맞닿지 않도록 하면서 갈아내는 형태라고 보면 될거 같네요.
본문에 언급된 논문을 보진 않았지만 설명만 보면 수직방향으로 자란 카본나노튜브 포레스트를 폴리머로 고정한 구조를 이용하는것 같네요.
카본나노튜브는 만들때 수직형태로 자라게끔 하는게 일반적이고, 이 경우 포레스트, 그러니까 숲처럼 빽빽하게 자라는게 보통입니다.
그러니까 카본나뉴튜브 포레스트 자체는 전혀 새롭거나 어려운게 아니고,
다만 이를 꽤 대면적으로 균일하게 만들고 (대면적 자체는 어렵지 않으나 균일도가 중요) 그리고 기계적 열적 강성을 충분히 확보하는 형태로 고정하는 기계공학적 기술이 핵심일거 같네요.
그럼 왜 카본나노튜브냐? 하면 일단은 카본나노튜브의 화학적 안정성과, 뛰어난 기계적 강성을 생각해 볼수 있을거 같네요.
웨이퍼 표면에는 아주 다양한 종류의 화학적 조성의 구조들이 노출되어 있을텐데,
예를들어 아주 이상적으로, 웨이퍼 크기의 다이아몬드 결정으로 갈아낸다 치면 다이아몬드는 강성이 높고 화학적으로 안정 하므로
대상 물질의 종류를 가리지 않고, 즉 상대적으로 단단하거나 무르거나 화학적 활성도가 높나 낮나 가리지않고 같은 속도로 갈아낼수 있겠죠.
이럴 경우가 이상적일수 있는게, 어떤 물질이 어떤 밀도의 구조적 패턴으로 존재 하는지에 관계없이 일정하게 갈아낼수 있어야 평탄도 입장에서 유리하겠죠.
단단한건 잘 안갈리고 무른건 잘 갈리고 하는 편차를 최대한 줄이는게 핵심이겠습니다.
그런 측면에서 이 카본나노튜브 포레스트는 위에서 말한 웨이퍼 크기의 다이아몬드 결정에 근접한 기능을 할 수 있다는게 핵심 아이디어일것 같습니다.
카본나노튜브 하나하나의 강성은 다이아몬드 결정에 비견될만하고, 포레스트 구조의 밀도도 나노미터 스케일에서 균질하게 뽑아낼수 있을겁니다.
지금 최신 기술수준을 잘 모르겠지만 포레스트의 높이 측면의 균질도도 꽤 수나노미터 이하 수준으로 관리할수 있을거 같습니다.
그러니까 결국 이 포레스트 형태의 구조체를 대면적으로, 잘 고정할수 있으면 이상적인 형태의 웨이퍼용 사포가 될수 있다는걸로 이해

[루리웹-0016565836]

하면 될듯합니다. cmp는 전문분야가 아니라서 부정확한 부분이 있을수 있는데
대략적인 아이디어는 크게 틀리지 않을거 같네요

[綱魂大望]

10억방이면 극세사보다 방수가 높은데 ㄷㄷ