EV Group은 NILPhotonics® 역량 센터 및 이종 집적화 역량 센터(Heterogeneous Integration Competence Center™)를 기반으로 광범위한 웨이퍼 본딩, 나노임프린트 리소그래피 및 박형 웨이퍼 공정 기술 포트폴리오를 통해 차세대 코패키지드 옵틱스(CPO)의 핵심 제조 과제를 해결한다. 이들 시설을 통해 고객과 파트너는 새로운 제품 설계와 제조 공정을 개발·최적화·검증한 후 대량생산으로 전환할 수 있다(
첨단 및 차세대 반도체 설계와 칩 통합을 위한 혁신적인 공정 솔루션과 전문 기술을 제공하는 선도 기업 EV Group(이하 EVG)은 빠르게 발전하고 있는 코패키지드 옵틱스(Co-Packaged Optics, CPO) 생태계 전반의 고객 및 파트너들과 적극 협력하며 하이퍼스케일 데이터센터, AI 인프라 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 애플리케이션의 요구사항을 지원하고 있다고 밝혔다.
EVG는 첨단 패키징, 이종 집적(heterogeneous integration) 및 포토닉스 제조 분야에서 수십 년간 축적해 온 전문성을 바탕으로 공정 개발부터 대량생산(High-Volume Manufacturing, HVM)에 이르기까지 CPO 제조 밸류체인의 다양한 단계를 지원한다.
코패키지드 옵틱스가 요구하는 새로운 제조 기술
AI 워크로드와 하이퍼스케일 데이터센터 인프라가 폭발적으로 증가함에 따라 반도체 업계에서는 기존 구리 인터커넥트의 대역폭, 지연시간, 전력 효율 및 신호 무결성 한계를 극복하기 위해 CPO 아키텍처 도입을 확대하고 있다. CPO는 광자 집적회로(Photonic Integrated Circuit, PIC), 레이저 및 광학 구조를 동일한 패키지에 통합함으로써 광 I/O를 컴퓨팅 소자에 더욱 가깝게 배치한다. 이러한 구성 요소들은 서로 다른 물리적 특성과 제조 특성을 지닌 다양한 소재로 만들어지기 때문에, 집적 밀도가 높아질수록 이를 효과적으로 통합하기 위한 새로운 제조 방식이 요구된다.
EVG는 광범위한 웨이퍼 본딩, 나노임프린트 리소그래피 및 박형 웨이퍼 공정 기술 포트폴리오를 기반으로 이러한 과제를 해결하고 있다. 특히 NILPhotonics® 역량 센터(Competence Center)와 이종 집적화 역량 센터(Heterogeneous Integration Competence Center™, HICC)를 통해 고객 및 파트너가 실제 양산 환경에 준하는 조건에서 새로운 제품 설계와 제조 공정을 개발하고 최적화·검증할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 양산 전환에 따른 위험을 줄이고 시장 출시 기간을 단축할 수 있다.
EVG의 사업개발 디렉터인 베른트 딜라허(Bernd Dielacher) 박사는 “코패키지드 옵틱스는 AI 하드웨어의 중대한 기술 전환을 의미하지만, 동시에 상당한 집적 과제를 수반한다. 포토닉 및 전자 부품을 첨단 패키징 기술을 통해 통합해야 하기 때문에 개별적인 포인트 솔루션만으로는 충분하지 않으며 포괄적인 공정 전문성이 요구된다”며 “EVG는 이들 분야에서 수십 년간 축적한 경험과 기술 역량 센터를 통한 긴밀한 협업을 바탕으로 고객이 초기 개발 단계부터 대량생산에 이르기까지 전체 제조 공정을 개발, 최적화 및 검증할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 차세대 CPO 아키텍처의 성공적인 구현을 가능하게 한다”고 말했다.
CPO 제조를 위한 포괄적인 공정 기술 역량
EVG는 다양한 공정 기술 포트폴리오를 통해 CPO 생태계 전반의 제조에 요구되는 핵심 기술 과제를 폭넓게 지원한다. 하이브리드 본딩 기술은 광자 집적회로(PIC)와 전자 집적회로(EIC) 간의 기생 효과를 최소화하면서 고밀도 집적을 구현해 차세대 고대역폭 요구에 대응한다. 퓨전 본딩 기술은 레이저 제조에 사용되는 III-V족 반도체 소재뿐만 아니라 박막 리튬 나이오베이트(TFLN)와 티탄산바륨(BTO) 등 차세대 광 변조 소재의 이종 집적을 가능하게 한다. 또한 산화막이 없는 상온 본딩(oxide-free room-temperature bonding)은 광 손실이 적고 광학적으로 투명한 인터페이스를 구현하는 동시에, 다이아몬드 및 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 히트 스프레더 소재를 집적해 인터페이스를 통한 효과적인 열 전달을 가능하게 한다.
나노임프린트 리소그래피(Nanoimprint Lithography, NIL)는 칩-투-칩 및 칩-투-광섬유 광 인터커넥트에서 효율적인 면외(out-of-plane) 광 결합을 가능하게 하는 격자 결합기(grating coupler), 수직 광 결합 소자(vertical optical coupling element), 빔 성형 소자(beam-shaping element)를 위한 확장성 높은 제조 방식을 제공한다. 또한 microLED 렌즈 패키징에 사용되는 웨이퍼 레벨 광학소자의 제조에도 활용할 수 있다. 이 밖에도 임시 본딩 및 디본딩(temporary bonding and debonding) 기술을 통해 레이저 다이오드 제조와 첨단 패키징 애플리케이션에 필요한 웨이퍼 박형화 공정을 지원한다.
향후 업계는 CPO를 넘어 광 I/O 칩렛(optical I/O chiplet) 아키텍처와 첨단 3D 포토닉-전자 집적(3D photonic-electronic integration)으로 전환할 것으로 예상된다. 이를 통해 실리콘 포토닉스, CMOS 전자회로 및 레이저 광원을 고도로 확장 가능한 광 인터커넥트 플랫폼 내에 더욱 긴밀하게 통합할 수 있게 될 전망이다. EVG는 반도체 3D 및 이종 집적 분야에서 입증된 기술력과 경험을 바탕으로 현재의 CPO 구현뿐 아니라 미래의 광 I/O 아키텍처까지 지원할 수 있는 역량을 갖추고 있다. 이를 통해 기존 전자 집적 기술의 개념을 차세대 포토닉-전자 시스템으로 확장해 나갈 계획이다.
