전력용 반도체 소자는 과거 전력 다이오드, 바이플라 전력 트랜지스터 및 사이리스터 중심의 시장구성이 80년대에 들어와 전력 MOSFET와 IGBT의 지속적인 기술 발전에 힘입어 92년 전력용 반도체소자 전체 시장 45억불의 53%에 해당하는 24억불을 전력 MOSET, IGBT, 바이플라 전력 트랜지스터가 시장을 구성하고 있으며 연간 10% 이내의 지속적인 성장이 예고되고 있다. 또한 전력 MOSFET, IGB는 개별 전력소자로서의 역할뿐만 아니라 논리회로 혹은 고성능 아나로그회로와 동일 칩상에서 모노리틱 형태로 집적화되는 스마트 전력 집적회로의 출현에 중요한 영향을 미쳤으며 스마트 전력 집적회로로의 출력단 소자에 응용되어 파워부하의 구동 및 제어의 기능을 하고 있다. 이러한 전력용 반도체소자의 기술발전은 전력 전자 산업의 핵심 반도체소자로써 전력전자 시스템, 각종 전자기기 및 가전제품에 응용되어 이들 응용제품 및 시스템의 고급화, 지능화, 소형경량화에 크게 기여하고 있다.
2030년대는 BT시장이 활짝 열리는 시대로 고도화된 IT기술, 데이터 해석기술, 집적회로 개발기술, 생화학기술 등 모든 영역의 기술이 필요할 것이며, 앞으로의 기술개발은 융합을 전제로 하여 IT와 BT의 융합이 관건이 될 것으로 기술개발의 시너지를 내기 위해서는 관련 산업과 대학이 물리적으로 적정한 위치에 임해야 할 것이다. 우리나라에는 2009년 말 현재 819개의 산업클러스터가 만들어졌으며, 한국산업단지공단이 집적화 된 산업단지에 여러 가지 지원시설, 지원제도 등을 제공하고 있으나 기술융합을 위한 지식재산서비스에 관한 지원제도는 미미하거나 거의 없는 실정에 있다. 이를 위해 우리나라 산업단지의 현재 기능을 살펴보고 문제점을 분석하여 산업클러스터 내의 기업들이 서로 유기적인 협력을 통하여 융합기술 개발의 시너지 효과를 극대화 할 수 있는 길을 모색하며, 특히 한국산업단지공단에 꼭 필요하다고 판단하는 지식재산 관련 지원제도(지식재산지원본부)의 기능과 조직구성에 대한 개념과 산업클러스터 내의 기업에게 지식재산전략 수립을 지원할 수 있는 Flow를 제안하여 산업클러스터의 지식재산서비스 지원방안을 제시하였다.
최근 이동통신을 이용해 다양한 서비스를 제공하기 위하여 멀티 밴드, 멀티 채널의 송수신기를 단일칩화 하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. CMOS 집적 회로 기술은 가격 경쟁력이 높고 집적도가 높아 멀티 밴드, 멀티 채널 송수신기를 집적화하기에 적합하다. 그러나 0.18 ${\mu}m$ 이하의 채널 길이를 갖는 CMOS 집적 회로는 1.8 V 이하의 낮은 공급 전압을 제공함으로 높은 이득을 갖는 mixer의 구현이 어렵고, mixer에서 발생되는 2, 3차 상호 변조에 의한 왜곡으로 선형성이 문제가 된다. 이런 문제점을 해결하기 위해서 기능성 능동부하를 적용하여 선형성을 향상한 Direct Conversion Down Mixer를 설계 분석 하였다.
본 논문에서는 집적 영상을 효율적으로 압축하는 방법을 제안한다. 렌즈 어레이를 이용하여 획득되는 집적 영상은 3차원 영상을 기록하고 표현하는 기술 중에 하나이다. 3차원 영상의 복원은 각 요소영상의 해상도에 의해 많은 영향을 받음에 따라 효율적인 집적영상 압축은 매우 중요하다고 할 수 있다. 제안된 방법은 3D 이산 코사인 변환(3D-DCT)를 기반으로 하고 있다. 3D-DCT는 렌즈 어레이로 촬영된 인접 영상들 간의 교차 상관도를 이용하여 영상간 중복성을 줄여 압축 효율을 향상시킬 수 있는 방법이다. 제안방법은 인접 영상들 간의 교차 상관도를 고려하여, 동일 위치의 픽셀들로 $8{\times}8$ DCT블록을 재구성하여 3D-DCT를 수행한다. 제안 방법은 기존의 JPEG이나 기존의 3D-DCT를 이용한 방법과 비교해 더 좋은 성능을 보여준다.
본 논문에서는 액체의 표면장력을 이용하여 복수의 KGD 들을 웨이퍼 상태에서 일괄접합함으로써, 높은 수율의 삼차원적층칩을 빠른 생산성으로 제작할 수 있는, 고속 고정밀 접합기술인 자기조직화정합 (Selfassembly) 기술에 대해 소개를 하였다. 본 연구실에서 개발한 self-assembly 기술을 적용하여 5mm 각(角) 크기의 칩 500개를 1초 이내에 평균 $0.5{\mu}m$ 정도의 높은 정밀도로 8인치 웨이퍼상에 일괄접합시키는데 성공하였다. Self-assembly 기술에 의한 삼차원 칩 적층방식은, 기존의 pick-and-place 적층방식에서 높은 정밀도의 접합특성을 확보하는데 필요한 공정시간을 혁신적으로 단축하는 것이 가능하고, 웨이퍼 레벨에서 복수의 KGD 들을 일괄접합하는 것이 가능하므로, 향후 TSV 기술의 양산화를 실현하는데 적합한 고속 고정밀 접합 기술로서 기대가 크다. 현재 본 연구실에서는 두께가 $50{\mu}m$ 이하의 얇은 LSI 칩 및 메탈범프가 형성된 LSI 칩 등을 이용하여, self-assembly 기술에 의한 삼차원 적층형 집적회로 구현을 위한 접합기술을 개발 중에 있다.
반도체 산업은 집적화와 제품의 원가절감 및 생산수율 향상에 상반되는 초청정 제어 기술의 한 계에 도전하고 있으며, 앞으로 이에 대한 기술축적이 없으면 반도체 산업의 발전은 이루어질수가 없을 만큼중요한 것이라고 사료된다. 초고집적회로의 본격적인 양산시대를 맞이하여, 오염제어 기술에서도 종래의 입자오염이외에, 유기물, 금속 및 가스상 오염물에 대한 복합적인 새로운 계측, 제어 기술이 개발되어져야 할 것이다. 그리고 공기청정화 환경기술뿐만 아니라, 온 . 습도, 기류, 정전기 및 진동제어 관한 극한기술도 예외가 될 수 없으며 큰 비중을 차지하게 될 것이다. 공조환경 제어기술에서 에너지 절감 및 운전비 절감에로의 연구와 함께 온 . 습도 제어 정도에 서도 보다 응답성 빠르고, 정밀도 높은 시스템 개발에 대한 연구가 병행되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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