일본산업뉴스요약

‘MEMS’를 소형∙고성능으로
알박(ULVAC), 제조 장치 개발

▶MEMS(Micro Electro Mechanical Systems, 미세전자기계시스템): 실리콘 기판이나 유리 기판 등에 전자회로와 요소 부품을 집적화해 센서 등의 기능을 갖춘 미세 디바이스. 스마트폰이나 게임기에서 이용되는 가속도 센서와 잉크젯 프린터의 헤드 등 폭 넓은 분야에서 이용되고 있다.

알박(ULVAC)은 전자기기에 이용되는 MEMS용 소재 제조 장치를 개발. 부품 제조사를 대상으로 판매한다. MEMS를 소형∙고성능으로 만들 수 있게 되면서 MEMS를 이용한 센서 및 엑추에이터의 기능 향상으로 이어진다. 자동차의 자율주행과 가상현실(VR), 드론 등에서 용도 개척이 확대될 전망이다.

알박은 제조장치 ‘SME-200’에 7월부터 새로운 기능을 추가했다. 압전소자(피에조소자)라고 불리는 소재의 일종인 PZT(티탄산 지르콘산 연)의 박막을 형성하는 것이다. 압전소자는 전압을 가하면 변형되거나 힘을 가하면 전압이 발생한다. MEMS는 이 성질을 응용한 것으로 다양한 분야에서 용도가 급속도로 확대되고 있다.

개발된 새로운 장치는 CMOS(상보성(相補性) 금속 산화막 반도체)에서 PZT를 직접 제어할 수 있어 소비전력과 사이즈를 최소화할 수 있다. 기존에는 CMOS와 PZT를 와이어로 연결해 제어해왔다.

알박은 진공 증착법으로 금속입자를 쌓이게 해 박막을 만드는 ‘스퍼터링(Sputtering)’이라고 하는 기술을 개량. PZT의 박막 제조에 필요한 온도를 지금까지의 섭씨 600~700도에서 500도로 낮췄다. 기존에는 온도가 너무 높아 CMOS 상에서는 박막을 형성할 수 없었으며 PZT박막의 내구성도 높아졌다.

반도체 전자기술을 담당하는 사토(斎藤) 상임집행위원은 “지금까지 없었던 고성능의 MEMS디바이스가 개발될 수 있을 것이다”라고 기대감을 나타냈다.

이미 자동차부품 제조사 등으로부터 새로운 장치에 대한 문의가 오고 있다. 2020년에 새로운 장치 양산이 시작될 것으로 전망되고 있다.

MEMS가 탑재된 디바이스는 자율주행 등 차세대 기술에 반드시 필요하다. 예를 들어 센서의 일종인 ‘LiDAR’는 적외선 레이저를 전방에 조사해 도로 상의 낙하물 등을 감지한다. 레이저의 조사 방향을 조절하는 미러에 MEMS를 활용한다면 보다 소형∙고성능의 LiDAR를 개발할 수 있다고 한다.

이 밖에도 마이크로 미러를 활용한 영상표시기에 응용한다면 소형 프로젝터로써 이용할 수 있다. 스마트폰을 포함해 각종 가전에 이용되는 고감도의 가속도∙자이로센서, 지문센서 등으로도 용도가 확대될 것으로 보인다.

▶ MEMS가 탑재된 제품이 확대되고 있다

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