[KMEPS 패키징 포럼] AI 반도체용 첨단 소재 기술 확보전 가열

이광주 LG화학 연구위원

인공지능(AI) 시대 반도체 소재 각축전이 벌어졌다. 고대역폭메모리(HBM)와 2.5차원(D) 등 첨단 패키징 소재 주도권을 쥐기 위한 경쟁이 치열하다는 평가다. 특히 소재 강국인 일본의 움직임이 발빠르다는 분석이다.

이광주 LG화학 연구위원은 21일 'KMEPS 2024 첨단패지징기술미래포럼'에서 글로벌 반도체 소재·장비 업체의 차세대 패키징 연구개발(R&D) 현황을 분석했다.

이 연구위원은 “유수의 소재 기업은 2.5D 등 AI 반도체 패키징을 위한 하이브리드 본딩과 HBM 대역폭을 늘릴 수 있는 마이크로 범프 간격 미세화 소재 기술 확보에 집중하고 있다”고 밝혔다.

레조낙의 행보가 특히 두드러졌다고 이 연구위원은 강조했다. 레조낙은 일본 기업으로, 반도체 패키징 소재 시장을 주도하고 있다.

이 연구위원은 “레조낙은 차세대 대면적 2.5D 패키지를 위해 15마이크로미터(㎛) 수준의 미세 범프 간격을 구현할 수 있는 새로운 박형 드라이 필름을 개발하고 있다”며 “패키지 휨을 최소화할 수 있는 몰디드언더필(MUF) 신소재도 연구 중”이라고 말했다. 범프는 반도체 패키지 입출력(I/O)을 담당하는 요소로, 간격 최소화가 업계 최대 과제다.

미쓰이화학은 저온에서 하이브리드 본딩을 구현할 수 있는 소재 연구를 진행하는 것으로 파악됐다. 하이브리드 본딩은 패키지 연결을 위한 마이크로 범프를 없애 구리와 구리를 직접 연결하는 방식으로, 차세대 패키징 기술로 손꼽힌다.

이 연구위원은 “TOK·JSR·타이요잉크, HD마이크로시스템즈 등은 고밀도 재배선(RDL) 인터포저를 형성할 수 있는 저온 경화 소재 확보에 뛰어들었고, 어플라이드머티어리얼즈, EV그룹 등 장비 업체도 고해상도 RDL 패터닝을 위한 신규 기술을 개발 중”이라고 밝혔다.

권동준 기자 djkwon@etnews.com

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