학문
유리기판이 미래산업을 주도할 수 있을까??
유리기판이 미래 반도체 산업을 주도하는 아이템으로 발전을 할 수 있을까??????????????????????????
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
유리기판은 기존 플라스틱 기판의 한계인 회로 왜곡과 열 변형을 극복할 수 있어 AI 반도체처럼 대면적 고집적화가 필요한 미래 반도체 산업의 게임 체인저로 발전할 가능성이 매우 높습니다 표면이 극도로 평탄하여 열에 강해 더 많은 칩을 촘촘하게 얹을 수 있으며 전달 속도와 전력 효율을 획기적으로 높일 수 있다는 점이 독보적 강점입니다 다만 미세한 충격에 깨지지 쉬운 취약성과 아직은 높은 제조 원가 공급망 구축 등의 과제가 남아 있어 이를 먼저 해결하는 기업이 시장의 주도권을 쥘 것으로 전망됩니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
유리기판이 반도체 산업의 판도를 바꿀 수 있는 잠재력을 가진 건 맞지만, 기존 기판을 완전히 대체하기보다는 특정 영역에서 강력한 역할을 맡게 될 가능성이 높아요.
지금 반도체 패키징에 쓰이는 기판은 대부분 유기 수지 기반이에요. 에폭시와 유리섬유를 섞어 만든 건데, AI 칩처럼 크기가 커지고 연결 배선이 촘촘해지면서 이 유기 기판이 한계에 부딪히고 있거든요. 열을 받으면 팽창하는 정도가 크고 표면 평탄도도 완벽하지 않아서 미세한 배선을 정밀하게 깔기가 어려워지고 있어요. 칩은 갈수록 정교해지는데 그걸 받쳐주는 기판이 못 따라가는 상황인 거예요.
유리기판이 주목받는 이유가 바로 이 약점을 정확히 보완해주기 때문이에요. 유리는 열팽창 계수가 실리콘 칩과 거의 비슷해서 온도가 변해도 칩과 기판이 같은 비율로 늘었다 줄었다 하거든요. 그러면 배선이 어긋나거나 접합부가 갈라지는 문제가 크게 줄어요. 표면 평탄도도 유기 기판과는 비교할 수 없이 좋아서 2마이크로미터 이하의 초미세 배선을 깔 수 있고, 전기적 손실도 적어서 고주파 신호가 지나갈 때 품질이 떨어지지 않아요. 인텔이 2023년에 유리기판 기술을 공식 발표하면서 2030년쯤 양산을 목표로 잡은 것도 이런 장점 때문이에요.
다만 양산까지 넘어야 할 산이 꽤 남아 있어요. 유리는 깨지기 쉽다는 근본적인 약점이 있거든요. 반도체 공정은 기판을 잡고 옮기고 깎고 쌓는 과정이 수백 단계인데, 그 과정에서 미세한 균열이라도 생기면 전체가 불량이 돼요. 유기 기판은 약간 휘어져도 버티지만 유리는 그렇지 않으니까 장비와 공정을 처음부터 유리에 맞게 다시 설계해야 해요. 비용도 초기에는 유기 기판보다 높을 수밖에 없어서 가격 경쟁력을 확보하는 데 시간이 걸릴 거예요. 유리 위에 미세 배선을 형성하는 기술도 아직 수율이 충분히 올라오지 않았어요.
현실적인 시나리오는 모든 반도체에 유리기판이 들어가는 게 아니라, AI 가속기나 고성능 서버 칩처럼 패키징 정밀도와 신호 품질이 극도로 중요한 프리미엄 영역에서 먼저 자리를 잡는 거예요. 스마트폰이나 가전제품 같은 범용 칩에는 당분간 기존 유기 기판이 가격과 생산성 면에서 유리하거든요. 시간이 지나면서 공정이 성숙하고 단가가 내려오면 적용 범위가 점차 넓어지는 흐름이 될 거예요.
한국 기업들 입장에서는 기회이면서 동시에 도전이에요. SKC나 삼성전기, 코닝 같은 기업들이 유리기판 개발에 뛰어들고 있고, 디스플레이 산업에서 쌓은 초박형 유리 가공 기술이 경쟁력이 될 수 있거든요. 미래 산업을 주도하느냐의 답은 유리기판 자체의 가능성보다 누가 먼저 양산 수율과 원가 문제를 풀어내느냐에 달려 있답니다 :)