레이저 장비가 주력인 아큐레이저가 글래스 코어 기판의 안정적 상태 유지와 접착강도 확보가 관건이 될 것이라고 밝혔다. 아큐레이저는 글래스 코어 기판 제조에 필요한 레이저 기술을 국내외 주요업체와 개발 중이다.

최지훈 아큐레이저 대표는 지난주 서울 코엑스에서 열린 디일렉 주최 '반도체 유리기판 서플라이체인&기술 컨퍼런스'에서 "글래스 코어 기판은 깨지지 않고 휨이 작은 안정적 상태 유지와 여러 층을 쌓아올릴 때 접착강도 확보가 가장 중요하다"고 밝혔다. 

접착강도와 관련해 최 대표는 "구리 증착(CVD·PVD) 공정에서 열에 의한 손상(damage), 접합강도 문제가 있다"며 "구리 증착과 관련해 해결할 수 있는 방법을 일본 업체와 협력해 잠재 고객사에 제안 중"이라고 설명했다. 

최 대표는 레이저 응용 기술을 기준으로 글래스 코어 기판 제조과정을 △레이저 드릴링 △레이저 드릴링·패터닝 △레이저 싱귤레이션 △레이저 본딩 등으로 나누었다. 

첫번째 레이저 드릴링 공정은 글래스 기판에 홀을 가공할 때 쓰인다. 두번째 레이저 드릴링과 패터닝은 배선 형성용 비아홀과 재배선(RDL) 패터닝에 사용된다. 레이저 싱귤레이션은 원장 기판을 유닛 단위로 분리할 때, 레이저 본딩은 글래스 코어 기판을 보드에 접합할 때 필요한 기술이다. 

최 대표는 글래스 코어 기판 제조과정 핵심과 문제를 △글래스 시트 △드릴링·식각 △스퍼터링 △빌드업 △싱귤레이션 △패키징 등으로 구분해 설명했다. 

글래스 시트 단계에서는 글래스 제조 조성의 가공성과 강도가 주요 문제다. 드릴링·식각 단계에서는 글래스 표면과 내부 충격 완화를 위한 최적 방식과 내부 갈라짐(크랙), 식각 기술 등이 관심사다. 스퍼터링에서는 섭씨 약 400도의 고온, 그리고 진공 상태에서 글래스 손상, TGV(Through Glass Via, 글래스 관통 전극 제조) 내벽도금 접합력 보장 등을 해결해야 한다. 

이후 빌드업 단계에서는 기존 인쇄회로기판(PCB) 환경 빌드업필름의 접합강도와 지속성 등 물리적 한계가 문제다. 이때 TGV 홀 내부 접합과 절연물질 필요성이 제기된다. 싱귤레이션 단계에선 절단면 빌드업필름 접합강도 지속성, 패키징 단계에선 패키징 소재 특성별 결합 내구성과 안정적 접합공정이 요구된다. 최 대표는 "소재별 열팽창계수(CTE) 값 차이 부각과, 극한 환경에서 양산품 내구성, TGV 홀 내부 절연층 역할 증대 등으로 빌드업필름 중요성이 부각됐다"고 밝혔다. 

글래스 코어 기판 제조와 관련해선 '선택적 레이저 유도 식각 공정'(LMCE:Laser Modification Chemical Etching Process)이 주목받고 있다. 글래스에 미세한 홀을 뚫을 때 레이저와 식각 기술을 함께 사용한다. 독일 LPKF는 'LIDE'(Laser Induced Deep Etching, 레이저 유도 깊은 식각) 기술이라고 부른다.

최 대표는 "초고속 레이저 노광에 의한 개질 유리와 개질되지 않은 유리의 식각률을 조사하고, 레이저 공정 조건을 최적화해야 한다"며 "슬라이스·해치 라인을 사용해 구조화를 최적화하고 저농도 식각액으로 개질 부위를 식각해 제거한다"고 설명했다. 

디일렉=이기종 기자 [email protected]
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