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반도체 유리기판의 모든 것 콘퍼런스

반도체 유리기판을 좌우활 소재는 단연 '유리'다. 실리콘 또는 플라스틱을 대체할 미래 기판 재료로, 가격과 물성 경쟁력을 두루 갖췄다. 특히 기존 기판 대비 표면이 매끈하고 휨 현상이 적어 인공지능(AI) 등 대면적 기판이 필요한 첨단 반도체에 적합하다.

그러나 반도체 기판 산업에서 유례가 없던 소재다. 그만큼 반도체에, 그리고 기판 공정에 최적화된 유리가 필수다. 유리 업계에서 반도체 기판용 유리 연구개발(R&D)에 총력을 기울이는 이유다.

세계적인 유리 전문 기업인 코닝은 이 시장에 일찌감치 뛰어들어 기술력을 축적 중이다. 쇼트·아사히글라스와 함께 세계 3대 유리 기업으로 꼽히는 코닝은 150년 이상 유리 시장에서 두각을 나타냈다. 특히 한국에는 1972년 진출, 오랜 기간 동안 국내 첨단 산업 내 유리 공급망의 한 축을 맡고 있다.

코닝의 반도체 유리기판 차별화 전략은 '양산을 위한 협업'이다. 다루기 힘든 유리기판의 신뢰성을 높이려면 기판 시장 핵심 플레이어들과 협력이 전제돼야 한다는 판단에서다. 지금도 산·학·연과 함께 반도체 기판에 적합한 유리 재료 특성을 확보하고 있다.

16일 서울 포스코타워 역삼 이벤트홀에서 열리는 '전자신문 테크데이 : 반도체 유리기판의 모든 것' 콘퍼런스에서는 코닝의 유리 역량을 파악하고, 반도체 기판 대량 생산을 위해 어떤 생태계를 조성해야하는지 통찰력을 공유한다. 이현성 한국코닝 이사가 첨단 패키징의 미래를 열 유리기판의 각종 과제 해결법을 제시한다.

코닝이 지난해 공개한 반도체 패키징 기판용 유리 (사진= 김영호 기자)

유리기판은 미세 회로를 구현할 수 있다는 점에서도 각광받는다. 반도체 웨이퍼처럼 기판에도 전기 신호를 전달하는 회로가 있는데, 얇고 집적도가 높을 수록 고성능 기판을 만들 수 있다. 이를 위해서는 유리기판 회로를 형성할 여러 화학 물질이 필요하다. 와이씨켐의 감광액(포토레지스트)이 대표적이다. 빛과 반응해 성질이 변하는 감광액으로 유리기판의 미세 회로를 형성한다.

와이씨켐은 반도체 제조를 위한 여러 감광액을 개발, 공급해왔던 회사다. 최근에는 유리기판용까지 개발, 상용화에 성공했다. 20년 이상 감광액을 개발·생산한 경험과 노하우가 주효했다. 와이씨켐은 유리기판용 박리액(스트리퍼)과 현상액(디벨로퍼)도 시장에 공급하며 유리기판 업계 핵심 화학 소재 업체로 급부상하고 있다.

콘퍼런스에서는 김용일 와이씨켐 상무가 '글라스 패키지용 포토레지스트 개발'을 주제로, 반도체 유리기판용 핵심 소재 개발 현황과 시장 전략을 소개한다. 유리기판 제조 공정의 한 축인 소재를 심도 깊게 파헤칠 예정이다.

와이씨켐

유리기판 신호를 전달하는데 꼭 필요한 공정 중 하나가 '메탈라이징'이다. 기판에 금속 박막을 형성하는 공정으로, 높은 순도와 밀도로 단단하게 기판과 붙어야 고성능 유리기판을 탄생시킬 수 있다. 기존 소재와 달리 유리 특성 때문에 기술 난도가 높은 공정으로 지목된다.

주성엔지니어링은 이같은 메탈라이징 난제를 풀 신기술을 소개한다. 메탈라이징에는 금속을 증발시켜 표면에 적층하는 '증착' 기술이 주로 쓰이는데, 주성엔지니어링은 원자 수준의 초미세 증착(ALD)이 가능한 기술을 보유하고 있다. 반도체 뿐 아니라 디스플레이 분야에서도 기술력을 쌓아왔던 만큼 유리를 다루는 능력도 남다르다.

주성엔지니어링은 최근 유리기판 훼손을 최소화할 수 있는 신기술을 확보했다. 보통 ALD는 1000도가 넘은 고온에서 이뤄지는데, 유리의 경우 깨지거나 회로가 녹을 가능성도 있다. 주성엔지니어링의 신기술은 업계 최초로 온도를 400도 수준까지 낮춰 안정적으로 유리기판을 제조할 수 있도록 했다.

주성엔지니어링의 유진혁 개발본부장(부사장)이 이같은 유리기판 혁신기술을 집중 분석한다. 업계 최초 유리기판 핵심 증착 기술을 주제로, 시장 주도권을 쥘 방법론을 제시할 계획이다. 전례없는 증착 기술을 만나볼 기회다.

콘퍼런스에 대한 자세한 내용과 참가 신청 방법은 전자신문 홈페이지(www.sek.co.kr/2025/techday)에서 확인할 수 있다.

주성엔지니어링 연구개발센터

권동준 기자 djkwon@etnews.com

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