[특집에 부쳐] 반도체용 고분자재료

고분자과학과 기술 제 16 권 1 호 2005년 2월 3 21세기 들어서서 대한민국이 전 세계 산업과 기술을 리드하고 있는 디스플레이가 산업의 얼굴이라고 한다면

20세기 말부터 현재까지 역시 세계 시장을 주도하고 있는 반도체는 산업의 쌀이라고 일컫는다. 높은 성장률을 지 속하여 왔던 반도체 관련 산업은 2001년도부터 IT 관련 산업의 성장률 저하와 함께 조정 국면에 들어서 있고 향후 2006년도까지 약 3.7%라는 다소 저조한 성장률이 예측되고 있지만, 반도체 미세화기술, 고밀도 표면실 장 기술, 정보통신기술 등으로 집약되는 일렉트로닉스 기술이 고도화되고 있을 뿐만 아니라 카메라 휴대전화, 디 지털카메라, GPS 시스템 등 말단기기가 소형 경량화, 고성능화 및 다기능화가 이루어지고 있는 가운데 반도체 관련 산업이 이와 같은 기술을 지원하는 산업으로써 새로운 시장 창출에 공헌하고 있다고 해도 과언이 아니다.

반도체용 고분자재료는 반도체 제조 공정에 있어서 전공정(front-end process)과 후공정(back-end process) 에 적용되는 고분자 재료로 대별될 수 있는데, photoresist, 층간절연막 재료, pellicles, passivation film, back- ground tape 등이 전자에 해당하며, dicing tape, die bonding materials, epoxy molding compound, 및 TAB tape 등이 후자에 속한다고 할 수 있다. 이들 고분자 재료는 Pb-free 및 halogen-free 등의 환경 규제에 대한 대응과 반도체 패키지(package) 형태의 발전에 따라 고기능화, 소재의 다양화, 새로운 합성법의 등장 등 이전 에는 발견할 수 없었던 새로운 기술과 재료들의 속속 소개되고 있으며, 향후에도 지속적이면서도 꾸준한 발전 을 이어 갈 것으로 예측하고 있다. 특히 휴대폰과 같은 단말기 시장이 성장함에 따라 multi-chip package(MCP) 의 적용이 날로 증가하고 있은 가운데, 다층의 칩과 칩을 접착하는 bonding 재료 및 기술은 단말기 시장 우위 를 확고히 할 수 있는 기술이기 때문에, 한 때에는 소홀하였던 비전도성 접착제 소재 및 기술이 강조되고 있으 며, 디스플레이에 한정되어 적용되었던 anisotropic conductive film(ACF)은 적용의 용이성, 생산 공정의 간편 화 및 신뢰성 향상 기술에 힘입어 반도체 패키지에도 적용하려는 움직임이 보이고 있다. 이와 더불어 반도체의 작동 속도에 지대한 영향을 미칠 수 있는 고분자 재료의 유전율 문제와 열 발산 문제는 아직도 해결하여야 할 기술적 문제가 산적되어 있는 실정이라 하겠다.

대부분의 연구자들이 새로운 분야에 대한 기초 및 응용에 주력하고 있는 것이 현실이어서 최근의 고분자재 료 연구 동향으로부터 소외되어 있고, 본 특집에서 논하고자 하는 기술이 다소 구시대적인 면이 없지는 않지만, 앞서언급한 바와 같이 반도체는 새로운 시장 창출의 원동력일 뿐만 아니라 IT 산업 발전에 있어서 그 축을 담 당하는 것이라고 할 수 있기 때문에 반도체 패키지의 개발 동향에 따른 고분자 소재의 개발 방향을 전반적으로 조사해 보는 것도 큰 의의가 있다고 하겠다. 따라서 본 특집에서는 반도체 전공정에 적용되는 photoresist, passivation film 및 Low

κ

경 친화형 epoxy molding compound, 그리고 반도체 패키지로의 적용이 예상되고 있는 ACF 등에 초점을 맞추어 반도체용 고분자재료 기술의 중요성 및 그 내 용에 관하여 다루고자 하며, 독자들로 하여금 실제적 인 산업적 응용에 대한 이해를 펼치는데 작게나마 도 움이 되고자 한다. 끝으로 누구 할 것 없이 바쁜 가운 데 고귀한 원고를 작성해 준 집필자 여러분들에게 무 한한 감사의 말씀을 전한다.

반도체용 고분자재료

특집 기획 윤호규 특집에 부쳐

윤호규 1984 1989 1993 1993∼

1996 1996∼

현재

고려대학교 재료공학과(B.S) 고려대학교 재료공학과(M.S) 일본 나고야 공업대학(Ph.D) 제일모직(주) 화성연구소 선임연구원

고려대학교 재료공학과 부교수