와이씨켐, 세계최초 반도체 핵심 특수폴리머 개발 성공 차세대 반도체 시장의 판도를 바꿀 게임체인저 ↑

최근 인텔이 첨단 반도체 패키징에 유리 기판을 도입한다고 밝혔다. 기존 플라스틱 기판 한계를 넘어 고성능 반도체를 구현하기 위한 소재 전환 시도다. 반도체와 기판 접점 거리를 좁혀 칩 성능을 높이는 기술도 개발, 차세대 제품에 확대 적용한다는 방침에 최근 유리 반도체 기판 소재 2종을 개발해 상용화를 앞두고 있는 와이씨켐(112290) 주가가 오름세다.

인텔은 최근 ‘인텔 첨단 패키 라운드테이블’ 간담회를 열고 유리 기판 도입 계획을 밝혔다. 최소 5~6년 안에 반도체 기판 소재에 대대적인 변화가 예상된다. 푸야 타다욘 인텔 펠로우는 “반도체 부착 기판을 유리 재질로 바꿀 것”이라며 “전력 소모를 절감하는 등 강점이 있다”고 밝혔다.

반도체 기판은 반도체 칩과 컴퓨터 메인보드를 연결하기 위한 부품으로 보통 칩 아래에 부착한다. 기존에는 플라스틱 계열 소재로 만든 기판을 사용해왔다.

플라스틱은 형태를 만들기 쉽고 가격이 저렴해 패키징 기판 대세로 자리잡았다. 그러나 패키징 시장에서도 반도체 회로 설계처럼 미세 공정이 요구되면서 한계에 직면했다. 플라스틱 기판은 표면이 거칠고 두께를 줄이는데 어려움이 있기 때문이다. 패키징 크기가 커지면서 기판이 휘는 문제도 발생하고 있다.

반면 유리 기판은 표면이 평탄하고 매우 얇게 만들 수 있다. 플라스틱과 견줘 절반 정도 두께로 줄일 수 있다. 두께가 줄면 신호 전달 속도와 전력 효율성을 높일 수 있다. 이를 통해 기존 대비 40% 가량 반도체 칩 성능 개선이 가능한 것으로 알려졌다.

인텔은 반도체 칩과 기판의 접점 거리(범프 피치)를 줄이는 기술도 고도화하고 있다. 접점 거리가 짧아질 수록 패키징 크기가 줄어 다양한 기기에 적용할 수 있고 성능도 높일 수 있다. 인텔은 현재 범프 피치를 약 36마이크로미터(㎛) 까지 구현했다. 업계 최단거리 수준이다. 인텔은 내년에 이를 25㎛까지 줄일 계획이라고 밝혔다.

한편 와이씨켐이 개발한 소재는 유리 반도체 기판 코팅제와 유리 반도체 기판 구리 도금용 포토레지스트다.

한 매체에 따르면 와이씨켐은 난방사 방지 및 표면 오염 방지용 특수폴리머 유리코팅제를 2014년부터 디스플레이와 태양광 기판용으로 개발했다. 이때 축적된 기술로 반도체 에칭 때 유리 기판 균열을 보호하는 특수 폴리머 유리코팅제를 세계 최초로 개발에 성공했다.

또한 이 회사의 반도체 유리기판 구리 도금 공정용 포토 레지스트는 미국과 일본 제품들과 경쟁 속에서 개발됐다.

반도체 패키지 두께를 더욱 얇게 하고 반도체 성능을 대폭 향상시킬 것으로 예상되는 유리 반도체 기판 개발은 향후 반도체 시장의 판도를 바꿀 수 있을 것으로 주목받고 있다.

특히, 글라스 기판을 적용하면 같은 면적에서 데이터 처리 규모가 8배 가량 증가하는 것으로 알려져 알려져있어 투자자들의 관심이 몰린 것으로 풀이된다.