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'전자산업용 코팅'는 매우 광범위한 응용 분야를 포함하고 있어서, 본 글에서는 제한된 영역만을 다룰 수 밖에 없습니다. 크게 분류를 해 본다면, 코팅제가 전자 부품을 제조하는데 사용된 후, 제거되어 버리는 공정용 소재로서의 코팅제, 부품 자체에 속해서 하나의 기능을 발휘하는 기능 소재로 구분하여 볼 수 있겠습니다. 대표적인 기능성 코팅제는 반도체 부품에서 사용되는 포토레지스트, 폴리이미드, 저유전박막소재 등을 들 수 있고, 디스플레이 분야에서는 액정배향막, 유기절연막, 컬러필터용 레지스트, 유기 EL, PDP용 기능성페이스트, 최근 광통신부품에서 waveguide용 고분자소재 등을 들 수 있습니다. 최종 용도에 따라서 물질에 요구되는 per-formance도 크게 달라질 수 밖에 없습니다. 그러나 최근 전자부품이 점차 고도화되어 가고, 또한 기존의 부품이 보여주는 기술적인 한계로 인해서 코팅제에 요구되는 특성 또한 매우 엄격해 지고 있는 것이 주경향입니다.

한 예로서 반도체칩의 회로 선폭을 결정짓는 포토레지스트의 경우, 약 기존의 optical 리소그래피에 의한 선폭 50 nm 이하를 만드는 것이 한계라고 알려져 있으며, 요즘의 경우에는 실리콘에 근거한 반도체칩 제조 자체가 물리적 한계를 갖는다고 예측하고 있습니다. 이러한 상황에서 점차 짧아지는 광원에 대해 포토레지스트에 요구되는 광학적 특성도 매우 엄격해져서 사용되는 파장에서  흡수가 최소화가 되어야 할 뿐 아니라, 함유하고 있는 금속불순물도 ppt 단위로 조절된 고투과, 고순도의 고분자가 필수적이며 궁극적으로는 분자 레벨에서 패턴을 형성할 수 있는 나노리소용 기능코팅제의 개발도 필요로 되어지고 있습니다. 이러한 예는 위에서 언급된 타 코팅재료에 대해서도 비슷한 경향을 보이고 있습니다.

앞으로의 글에서 최근에 많은 관심을 갖고 있는 반도체용 고해상도 포토레지스트와 감광성 폴리이미드, interconnection용 저유전 박막소재에 대해서 기본 원리와 연구개발 및 기술동향 등을 살펴보고자 합니다.

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환경친화 EMC 기술

EMC를 비롯한 모든 전기전자재료는 UL94-VO라는 국제 난연성 규격을 통과해야 합니다. 지금까지 양산 및 적용되어 온  EMC는 이를 만족시키기 위하여 브롬 및 안티몬계 난연제를 사용해 왔으나, 유럽과 일본을 중심으로 전기전자재료에 사용되는 환경유해물질에 대한 규정을 만들었으며, 일본의 전자업계를 중심으로 자율적인 규제를 진행중입니다.

환경친화 EMC기술은 크게 세가지로 나눌 수 있습니다.

첫째는 기존의 Bromianted Epoxy 및 Antimony Compound를 대체하는 환경친화성 난연제를 사용하는 기술입니다. 환경친화성 난연제로는 금속 수산화물, 유무기인계화합물, 실리콘계 화합물 등이 활발히 개발되고 있으나 인계화합물을 제외하면 난연성이 낮아 많은 양을 사용해야만 하는 단점이 있습니다. 또한 인계화합물을 적용한 EMC를 사용한 반도체에서 전기특성불량이 보고되고 있으며 그 원인으로 인계화합물이 지목되어 향후 사용되기 어려울 전망입니다.

둘째는 연소성분인 유기재료의 양을 줄여 난연성을 확보하는 기술로 에폭시를 포함한 유기재료의 양을 10wt% 이내(실리카 필러의 함량이 90wt% 이상)로 줄일 때 난연제를 사용하지 않아도 난연 규격인 UL94-VO에 만족하는 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 필러의 함량이증가할수록 EMC의 흐름성이 급격히 낮아져 성형불량률이 높아지므로 필러함량 90wt% 이상의 고충진계에서 우수한 흐름성을 확보할 수있는 기초기술이 확보되어야만 가능한 기술입니다.

셋째는 연소성분 중에서 대부분을 차지하는 에폭시와 경화제로 연소가 어렵고 연소되더라도 Char가 많이 남아 패키지 내부로의 열전도를 차폐할 수 있는 자소성 수지(self extinguishing resin)를 적용하는 기술입니다. 이 경우 상용화된 제품이 비교적 고가이므로 가격적인 부담이 있어 주로 고가의 패키지에 적용하고 있으나, 점차 범용 제품으로도 확대되는 상황입니다.

환경친화성 EMC는 아직 규제기한이 남아있기는 하지만 일부 반도체 회사에서 자사브랜드의 이미지 강화와 홍보를 위해 환경친화성 반도체를 출시하고자 함에 따라 EMC 제조업체에서도 이에 부응하는 형태를 나타내고 있습니다.

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우리는 일반적으로 접착이 되어 있는 상태는 단단하게 붙어있고 떼어내고 싶을 때에는 쉽게 떼어지는 것을 선호합니다. 트리거(trigger)를 인가 하므로 쉽게 떼어낼 수 있는 기술을  [강한 접착과 쉽게 떼어짐 기술]이라고 합니다. 이 기술은 산업계에서는 이미 널리 이용되고 있습니다. 이 기술을 응용하는 점착가공제품은 제품을 가공할 시에는 제품을 보호하고 그 형태를 유지하는 목적으로 사용하는 공정 재료 등입니다. 최근에는 환경문제를 고려한 접합부 재료의 재이용과 해체의 용도로 실용화되고 있습니다.

이들 용도 중에는 이 기술을 이용한 점착가공제품은 반도체 분야에서 널리 사용됩니다. 특히 웨이퍼(wafer)의 연삭가공을 목적으로 하는 웨이퍼 연삭용 테이프(tape)와 다이싱(dicing)용 테이프는 잘 알려져 있습니다.

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