니켈 대체할 차세대 반도체 소재 나왔다… 한·일 연구진 개발

국립부경대-일본AIST, 강자성·고전도성 갖춘 복합 분말 개발

국제공동연구 성과, 반도체 테스트 소켓용 전도성 필러 활용

한·일 공동 연구진이 반도체 테스트 소켓용 고성능 복합 소재를 개발했다.

자성과 전도성을 동시 구현해 기존 니켈 입자를 대체할 것으로 기대된다.

국립부경대학교와 일본 산업기술종합연구소(AIST)는 철-구리-은을 합성한 신소재 개발에 성공했다. 연구 결과는 11일 제87회 일본 응용물리학회 추계학술대회에서 공개됐다.

반도체 핀 수 증가에 따라 전도성 필러의 중요성이 커졌다. 연구진은 가스 아토마이즈와 열 플라즈마 기법으로 마이크로와 나노 입자를 합성했다. 철이 자성을, 구리와 은이 전도성을 맡는 원리다.

새 분말은 기존 니켈 분말보다 우수한 전기 전도도를 기록했다. 포화자화 값은 마이크로 분말 63 emu/g, 나노 분말 56 emu/g으로 니켈(57 emu/g) 수준을 넘어서거나 비등했다. 경도 측정에서도 니켈보다 단단한 기계적 특성을 입증했다.

이 소재는 자기장을 통한 입자 제어가 가능하다. 테스트 소켓 제작 시 전도 경로를 정밀하게 형성할 수 있다.

연구팀은 실제 반도체 검사 공정에 적용하기 위한 후속 평가를 진행한다. 특허 출원과 함께 기술사업화도 속도를 낼 방침이다.

권한상 교수는 "이번 연구는 Fe의 강자성과 Cu·Ag의 높은 전기 전도성을 하나의 복합 분말에 구현함으로써 기존 소재의 한계를 보완할 수 있는 새로운 소재 설계 가능성을 제시했다"며 "향후 반도체 테스트 소켓뿐 아니라 자기장에 의해 전도 경로를 제어할 수 있는 다양한 전자·전기 소재 분야로 응용 가능성을 확대해 나갈 계획"이라고 말했다.

철(Fe)-구리(Cu)-은(Ag) 복합 분말의 전자현미경 이미지.

영남취재본부 김수로 기자 relationship6007@asiae.co.kr