반도체 구리 도금액 국산화, 일본 수출까지 가능해졌다

미국과 일본 등에서 전량 수입에 의존하고 있는 '구리 도금액'이 국산화에 성공했다.

한국생산기술연구원은 이민형 박사 연구팀이 산업체와 함께 반도체용 '구리 도금액'을 개발했다고 31일 밝혔다.

반도체 패키징에 필수적인 구리 도금액은 반도체 전 공정 중 유일하게 국산화가 이뤄지지 않은 소재다. 웨이퍼 위에 새겨진 회로 패턴을 구리로 도금해 해당 부분만 전기적 특성을 띄게 하는 '범핑(Bumping)' 공정에 주로 사용된다.

최근 반도체 회로 패턴이 수 나노미터 단위로 초미세화되면서 이를 위한 고평탄 구리 도금액 개발과 소재 자립이 절실한 상황였다.

연구팀은 도금막 표면을 평탄하게 조절해 주는 최적의 첨가제와 혼합 비율을 찾아내 도금 두께 편차를 2% 이내로 구현했다. 이 도금액은 볼록한 모양과 오목한 모양을 합치면 평평해지는 정반합의 원리를 적용해 볼록 형상 유도제와 오목 형상 유도제를 혼합해 만들었다.

공정 테스트 결과에서 도금 두께를 2% 이내의 세계 최고 수준으로 고평탄도 확보가 가능해 외산 소재 대비 생산성을 150% 향상시킨 것으로 나타났다. 관련 기술은 국내 전자소재 전문기업에 이전된 후 제품으로 출시됐으며, 6개월 간 반도체 대기업 제조공정에서 시험평가를 성공적으로 마쳤다.

이민형 생기원 박사는 "국내 반도체 생산 제품의 약 80%에 들어가는 도금 소재의 첫 국산화로, 일본 등 소재강국에 역수출까지 가능할 것"이라며 "앞으로 고성능 주석-은, 인듐 도금액까지 연구영역을 넓혀 가겠다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr