삼성전자·SK하이닉스가 기존 실리콘 웨이퍼보다 얇으면서 강도가 높은 글라스 캐리어 웨이퍼 적용에 나섰다. 유리기판을 적용하면 기존 실리콘 대비 두께는 물론이고 생산원가를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐 아니라 전기 로스도 줄어 모바일용 저전력 칩 생산에 유리하다.
5일 ‘세미콘코리아 2015’ 참석차 방한한 진 스미스 코닝 반도체부문 총괄이사는 “삼성전자, SK하이닉스 등 한국 반도체업체들이 지난해부터 반도체 공정에 글라스 캐리어 웨이퍼와 인터포저 적용을 적극 검토하고 있다”며 “양산을 목표로 여러 기술적인 검토와 연구개발을 진행하고 있다”고 밝혔다.
그는 이어 “기존 실리콘 대비 글라스 캐리어 웨이퍼를 사용하면 비용 절감이 가능한 데다 대량 생산도 쉽다”며 “특히 글라스 인터포저는 실리콘에서처럼 전기가 튀는 현상이 없어 저전력 칩을 구현하는 데 적합하다”고 설명했다.
코닝은 유리기판으로 실리콘 웨이퍼를 대체할 수 있는 기술을 일찌감치 개발해 왔다. 독자 기술인 퓨전 공법을 통해 두께 편차와 편평도가 매우 낮은 고품질의 제품을 선보이고 있다.
코닝은 앞서 대만의 국책연구기관인 산업기술연구소(ITRI)와 함께 기존 반도체 장비들을 그대로 사용한 상태에서 글라스 인터포저의 성능 및 신뢰성 테스트를 진행했다. 그 결과 기존 실리콘과 동일한 성능을 보장했고, 일부 영역에서는 보다 높은 효율을 냈다는 게 코닝 측 설명이다. 현재 삼성전자와 SK하이닉스뿐 아니라 해외 여러 반도체업체도 자체 성능 검증을 진행하고 있다.
글라스 인터포저 기판은 집적회로 칩을 지원하는 수십 마이크론 크기의 미세 관통전극(구멍, via)과 패턴이 형성된 기판이다. 코닝은 이러한 미세 관통전극을 레이저 공법으로 뚫는다. 때문에 기존 유리의 강도를 그대로 유지하면서도 보다 적고 많은 구멍을 만들 수 있다는 게 강점이다.
또 코닝은 고온 공정에서 글라스 캐리어 웨이퍼가 구리 등의 다른 금속들과 같이 비슷한 수준으로 열팽창할 수 있도록 다양한 열평창계수를 지닌 글라스 캐리어 웨이퍼를 갖추고 있다.
스미스 이사는 “최근 업계에선 20나노에 이어 10나노미터급 반도체 기술 개발이 한창으로 코닝에서도 연내 글라스 인터포저의 미세 관통전극을 10마이크론까지 줄인 제품을 선보일 예정”이라며 “많은 PCB업체가 관심을 보이고 있으며, 특히 신기술에 관심이 높은 한국 고객들은 코닝의 기술 개발 혁신에 많은 도움을 주고 있다”고 말했다.
성현희기자 sunghh@etnews.com
