“AI, HPC, 빅데이터 등 어플리케이션 혁신이 시작되면서 반도체 패키징 기술에서 유리 기판을 적용하는 기술이 대두되고 있지만 상용화를 위해선 해결해야 할 기술적 과제들이 있다.”

윤준로 코닝 첨단광학사업부 박사는 11일 서울 코엑스에서 열린 ‘반도체 유리기판 서플라이체인&혁신기술’ 컨퍼런스에서 이같이 밝혔다. 윤 박사는 ‘글래스 코어 패키지, 도전과 기회’를 주제로 반도체 산업계에 유리 기판 적용에 앞서 겪고 있는 기술적 과제와 상용화를 위한 방법에 대해 설명했다.

유리 기판은 최근 반도체 업계에서 주목받고 있는 기술이다. 유기 실리콘 기판보다 표면이 매끄럽고 미세하게 회로를 새길 수 있다. 또한 전기 신호 손실이 적으며 2배 이상 열에 강하다는 장점도 있다.

윤 박사는 “실리콘 인터포저는 크기가 커질수록 더 많은 인터포저를 필요하게 되고 대면적 패키징이 어려워지게 되지만 유리를 사용할 경우 이를 해결할 수 있다”며 “유리의 조성에 변화를 주거나 물성을 다양하게 하는 등 제조효율을 높일 수 있고 유기 실리콘 기판보다 전체 두께도 얇게 만들 수 있다”고 평가했다.

업계에서는 유리기판 적용을 2026~2030년으로 목표하고 있다. 다만, 상용화를 위해서는 해결해야 할 기술적 과제들이 남아 있다. 이는 주로 유리의 특성과 연관되어 있다. 윤 박사는 “유리의 깨짐이 적어져야 한다”며 “이를 위해 유리 기판 패키징에 맞는 소재, 장비 개발, 유리금속화 공정의 기술적 난이도 해결 등이 필요하다”고 강조했다.

유리 신뢰성은 공정 과정에서도 확보돼야 한다. 공정 과정에서 유리에 가해지는 스트레스, 결함, 인장 강도 등을 견딜 수 있는 제품이 개발돼 한다.

코닝은 이러한 문제들을 극복하고 유리기판이 상용화하기 위한 방법으로 공급망 재구성과 신규 장비·시설 투자를 꼽았다. 윤 박사는 “공급망에서 새롭게 추가되는 유리구조화와 유리금속화 공정을 누가 담당할 것인지, 대량으로 이를 지원하는 공급망이 다시 구성되어야 한다”고 언급했다.

이어 장비·시설 신규 투자에 관해서 “유리기판은 표면, 엣지 품질 관리와 검사 장비 등에 대한 장비나 기술적 시설이 필요하다”고 덧붙였다.

코닝은 유리기판 첨단패키지 분야에 대응하기 위해 관련 부서를 최근 신설했다. 윤 박사는 “산업계는 2030년 유리기판 상용화를 위해 노력 중”이라며 “기술적 과제를 해결하기 위한 공급망 생태계 내 긴밀한 협력이 필요한 시점”이라고 밝혔다.

디일렉=이민조 기자 [email protected]
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