APS가 2026년 공급을 목표로 반도체 유리기판 제조 장비를 개발한다. APS가 자랑하는 레이저와 습식 식각 기술을 활용한다. 이미 유리 제조사마다 소재 특성에 맞춘 공정 조건을 확보하는 성과를 거뒀다.
허준규 APS 연구소장은 16일 전자신문·반도체 패키징 발전전략 포럼이 공동 주최한 '반도체 한계를 넘다' 콘퍼런스에서 “최근 독일 쇼트와 미국 코닝 유리를 대상으로 반도체 유리기판의 글래스관통전극(TGV) 및 블라인드 캐비티 최적 공정 조건을 확보했다”고 밝혔다. APS는 미래 먹거리로 반도체 유리기판 시장을 낙점했는데, 기술 성과를 공개한 건 이번이 처음이다.
반도체 유리기판은 기존 플라스틱 기판 대비 신호 전달 속도가 빠르고 안정성이 높아 차세대 제품으로 부상하고 있다.
APS는 레이저 기술과 습식 식각 기술을 모두 보유하고 있다. 회사는 이 기술을 활용, 반도체 유리기판에서 전기 신호를 주고 받은 TGV와 특정 부품을 넣는 공간인 블라인드 캐비티 형성 기술을 개발 중이다. 유리는 깨지기 쉽고 가공이 어려워 높은 가공 기술력이 요구된다. 빛을 잘 투과하는 유리 특성 때문에 레이저 가공은 특히 까다롭다.
허 연구소장은 “TGV와 블라인드 캐비티는 한 번의 식각 공정을 통해 동시에 형성해야 하기 때문에 레이저 조건을 바꾸는 것만으로 각각 최적 공정 조건을 찾아야 한다”면서 “APS는 반도체 유리기판 사업을 하려는 고객사에서 검토하고 있는 다양한 유리들에 대해 이를 도출하는 데 성공했다”고 밝혔다.
유리는 반도체 인터포저나 패키징 기판으로 사용될 수 있다. 사용 방식에 따라 요구되는 특성이 다르다. 구체적으로 인터포저용 유리는 두께가 더 얇고 열팽창계수(CTE)가 낮은 반면, 패키지 기판용 유리는 두께와 CTE 요구조건이 인터포저용보다 각각 2배 가량 더 높다.
APS는 쇼트와 코닝의 인터포저와 패키징 기판용 유리 각각에 대해 요구 특성을 찾는 작업을 진행했다. 허 연구소장은 한 번의 습식 식각 공정으로 TGV와 블라인드 캐비티를 형성하는 데 성공했다고 강조했다.
그는 “올해까지 유리마다 구성 성분과 최적 공정 조건 사이 매커니즘을 규명할 계획”이라며 “고객의 양산 로드맵에 따라 내년에는 대량 생산 시스템을 구축하고, 2026년에는 관련 공정의 표준화와 그에 필요한 레이저 가공 장비를 공급하는 것이 목표”라고 말했다.
김영호 기자 lloydmind@etnews.com
