쿨스, AI 반도체 유리기판 신기술 발표..."대면적 글라스 인터포저까지 확장"

첨단 반도체 패키징 기술기업 쿨스가 AI 반도체용 유리기판의 유리관통비아(TGV) 금속화 신기술을 공개한다.

19일 쿨스에 따르면 조진현 쿨스 대표가 오는 27일 수원컨벤션센터에서 열리는 'CPO와 첨단 패키징 : AI 반도체 성능 혁신의 핵심' 세미나에 연사로 나선다.

이번 세미나를 주최하는 한국실장산업협회(KPIA)는 전자실장기술 분야 국제표준화기구인 IEC TC91의 국내 간사기관이자 표준개발협력기관(COSD)으로, 반도체 패키징·전자실장 분야 기업과 연구기관이 참여하는 산업협회다.

조 대표는 이번 세미나에서 'PLP급 대면적 대응 글라스 코어 신기술'을 주제로 차세대 유리기판 상용화의 최대 난제인 TGV 금속화와 비아 충진에 대해 발표한다.

TGV는 유리기판을 수직으로 관통해 상하부 배선을 연결하는 미세 구멍이다. 고종횡비 TGV에서는 스퍼터링 방식이 측벽 하부까지 균일한 막을 형성하기 어렵고, 습식 무전해 도금 방식은 금속 촉매 핵을 분산시킨 뒤 성장시키는 구조여서 미접착 영역이 남을 수 있다.

이 미접착 영역은 열 사이클이나 습열 환경에서 박리가 시작되는 초기 계면 결함으로 작용한다. 하나의 대면적 유리 패널에 수만~수십만 개의 TGV가 형성되는 첨단 패키징에서는 국부적인 계면 결함이 전체 수율과 장기 신뢰성을 좌우한다.

쿨스는 이 문제를 두 가지 기술로 해결한다.

첫째는 유리 내벽 전체를 하나의 연속된 금속친화성 기능계면으로 먼저 전환하는 계면 설계다. 금속 입자를 먼저 붙이는 대신 비아 전체에 끊김 없는 금속화 가능 계면을 선(先) 형성하는 방식이다.

둘째는 자기진행형 전극 아키텍처(SPEA, Self-Propagating Electrode Architecture)다. SPEA는 비아 하부 또는 특정 영역에만 확정 전극을 두고, 금속이 성장해 도달한 영역이 순차적으로 전극으로 전환되는 구조다. 이를 통해 비아 상부가 먼저 막히거나 내부에 이음선·빈 공간이 남는 문제없이 하부에서 상부로 순차 충진이 이뤄진다.

조 대표는 "글라스 코어 기판과 글라스 인터포저는 비아의 크기와 배선 밀도는 다르지만 제조 원리는 동일하다"며 "이번 발표에서는 개별 비아 도금 공정이 아니라 PLP급 대면적 패널까지 대응하는 하나의 TGV 금속화 플랫폼을 어떻게 구축할 것인지를 제시하겠다"라고 말했다.

쿨스는 현재 기준 유리기판 패키징 관련 특허청 특허출원 118건을 보유하고 있다. 글라스-금속 접합, 연속 기능성 금속화 계면, TGV 시드 형성, 금속이온 저장형 측벽, SPEA, 순차 충진, 대면적 패널 급전 및 재배선층 등 유리기판 패키징 전 공정을 아우르는 지식재산권 포트폴리오를 구축했다.

한편 쿨스는 첨단 반도체 패키징을 위한 계면·접합·금속화·열관리 기술을 개발하는 기술기업이다. IBK창공 부산센터 15기, KDB 넥스트원 부산 5기 등의 프로그램에 참여하고 있다.