인텔이 차세대 첨단 패키징을 위한 유리 기판 기술을 발표했다. 인텔은 이 유리 기판을 2030년 내 상용화한다는 목표다.

바박 사비 인텔 조립·테스트기술 개발 부문 총괄부사장은 “10년간의 연구 끝에 첨단 패키징에 활용할 업계 선도적인 유리 기판을 확보했다”며 “앞으로 수십 년간 주요 업체와 파운드리 고객이 수혜를 누릴 수 있는 최첨단 기술이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

오늘날 반도체 산업에서는 실리콘 패키지의 트랜지스터 확장 한계에 대해 우려하고 있다. 전력효율이 낮고 수축, 뒤틀림과 같은 유기재료가 지닌 단점들이 트랜지스터 확장을 가로막는 주된 요인으로 꼽힌다.

인텔은 이번에 개발한 유리 기판이 현재 활용되는 유기 기판에 비해 매우 낮은 평탄도, 더 나은 열적, 기계적 안정성과 같은 뛰어난 특성을 제공해 기판의 상호연결 밀도를 크게 높일 수 있다고 소개했다.

인텔은 2020년대 후반까지 완전한 유리 기판 솔루션을 시장에 선보여 업계가 무어의 법칙을 이어갈 수 있게 지원할 계획이다.

반도체 산업이 여러 개의 ‘칩렛’을 하나의 패키지 내에 탑재하는 이기종 시대로 진입함에 따라, 패키지 기판의 신호 속도, 전원 공급, 설계 규칙과 안정성 개선은 반도체 산업에서 필수요소로 주목받고 있다.

인텔에 따르면, 유리 기판은 더 많은 트랜지스터를 패키지 내에서 연결할 수 있는 기계적·물리적·광학적 특성을 지니며, 현재 업계에서 사용 중인 유기 기판 대비 더 나은 확장성을 제공하고 더 큰 시스템인패키지(SiP)로 불리는 칩렛 복합체 조립이 가능하다.

또 고온 내구성으로 패턴 왜곡 발생률은 50% 낮고 매우 낮은 평탄도로 리소그래피의 초점심도 개선도 가능하다. 촘촘한 레이어간 인터커넥트 오버레이에 필요한 구조적 안정성도 제공한다.

이러한 특징으로 유리 기판에서 인터커넥트 밀도는 10배 높일 수 있고 유리가 지닌 기계적 특성을 바탕으로 매우 높은 조립 수율로 초대형 폼팩터 패키지 구현이 가능하다는 게 인텔의 설명이다.

인텔은 "유리 기판이 지닌 고온 내구성으로 칩 설계자는 전원 공급과 신호 라우팅에 보다 유연한 설계규칙을 적용할 수 있고 광학 인터커넥트를 원활하게 통합할 수 있으며 유리 내에 인덕터와 캐패시터를 더 높은 온도에서 처리할 수 있는 역량을 제공한다"며 "더 나은 전원 공급 솔루션을 구현하면서도 더 낮은 전력에서 필요한 속도의 신호를 제공할 수 있다"고 강조했다.

한편, 인텔은 2030년까지 유리 기판을 통해 단일 패키지 내 1조개 트랜지스터 집적이라는 목표에 달성이 보다 용이해질 것으로 기대했다.

1990년대 세라믹 패키지에서 유기 패키지로의 전환을 주도한 인텔은 지난 10년간 유기 기판 대체재로써 유리 기판의 신뢰성을 연구했고, 이 유리 기판을 비롯한 첨단 패키징 분야에서 혁신을 통해 1조개 트랜지스터 집적이라는 목표를 달성한다는 목표를 전했다.