AI 반도체용 유리기판 관련주

SKC 유리기판

유리기판은 디스플레이, 반도체, 광학 기기, 태양광 패널 등 다양한 첨단 기술 분야에서 사용되는 핵심적인 기초 재료입니다. 유리기판은 주로 높은 투명도, 열적 안정성, 전기적 절연성, 내구성, 그리고 정밀한 표면 품질을 특징으로 하며, 이로 인해 전자기기 및 다양한 산업에서 필수적인 구성 요소로 자리 잡고 있습니다.

1. 유리기판의 정의와 주요 특징

 

유리기판은 실리카(SiO₂)를 주원료로 하여 제작된 평평하고 얇은 형태의 유리판으로, 전자 부품이나 디스플레이와 같은 고정밀 제품의 기반 재료로 사용됩니다. 일반적인 유리와 달리, 유리기판은 균일한 두께와 뛰어난 표면 평탄도를 유지해야 하며, 이를 위해 정밀한 제조 공정과 높은 품질 관리가 요구됩니다.

1) 주요 특징

- 높은 투명도: 가시광선과 자외선(UV)을 효과적으로 투과할 수 있어 디스플레이 및 광학 응용에 적합합니다.

- 열적 안정성: 열팽창 계수가 낮아 고온 환경에서도 형태 변화가 적습니다.

- 전기적 절연성: 전기를 통하지 않아 반도체 공정에 적합합니다.

- 화학적 내구성: 산, 염기 등 화학물질에 대한 내성이 우수합니다.

- 표면 평탄성: 미세한 공정을 가능하게 하는 높은 표면 정밀도를 제공합니다.

 

2. 유리기판의 제조 공정

 

유리기판은 고도화된 기술과 정밀한 공정을 통해 제작됩니다.

1) 원료 준비

유리기판의 기본 원료는 실리카(SiO₂), 소다회(Na₂CO₃), 석회석(CaCO₃) 등으로 구성됩니다. 고순도 원료를 사용하여 불순물을 제거하며, 이 과정은 투명성과 품질을 좌우하는 중요한 단계입니다.

2) 용융

고온(약 1500~1700°C)에서 원료를 용융하여 액상 형태로 변환합니다. 이 과정에서는 원료가 균일하게 섞여야 하며, 기포나 불순물이 발생하지 않도록 엄격히 관리됩니다.

3) 성형

용융된 유리를 얇고 평평한 기판 형태로 성형합니다. 일반적으로 플로트 공법(float process)이 사용되며, 이는 용융된 유리를 액체 주석 표면에 띄워 균일한 두께와 평탄도를 확보하는 방식입니다.

4) 냉각

성형된 유리를 서서히 냉각하여 내부 응력을 줄이고 안정성을 확보합니다. 이 과정은 균열이나 변형을 방지하기 위해 매우 중요합니다.

5) 표면 처리

냉각된 유리는 연마 및 화학적 에칭을 통해 표면의 결함을 제거하고, 광학적 투명도와 평탄도를 높입니다.

6) 검사 및 포장

최종 제품은 결함 여부와 품질 기준 충족 여부를 검사받으며, 포장 전 최적의 상태로 유지됩니다.

 

3. 유리기판의 주요 용도

 

유리기판은 전자기기 및 첨단 기술에서 다양한 용도로 활용됩니다:

1) 디스플레이

LCD, OLED, QLED와 같은 디스플레이 기술에서 유리기판은 필수적인 역할을 합니다. 투명한 기판은 화면의 빛을 효율적으로 투과시키며, 디스플레이 장치의 안정성을 보장합니다.

2) 반도체

반도체 공정에서는 웨이퍼 제작 및 포토리소그래피 공정에서 유리기판이 사용됩니다. 석영 유리와 같은 고순도 유리기판은 자외선 및 극자외선(EUV) 투과성이 뛰어나 미세 패턴 구현에 적합합니다.

3) 태양광 패널

태양광 발전 기술에서는 유리기판이 태양전지의 보호층으로 사용됩니다. 투명성과 내구성이 뛰어난 유리기판은 외부 환경으로부터 태양전지를 보호합니다.

4) 광학 기기

유리기판은 렌즈, 현미경, 카메라 등 다양한 광학 기기에 사용됩니다. 높은 투명도와 표면 정밀도가 요구되는 분야입니다.

5) 터치스크린

스마트폰, 태블릿, 키오스크와 같은 터치스크린 기술에서도 유리기판이 활용됩니다. 전도성 코팅을 추가하여 정전식 터치 센서 역할을 수행할 수 있습니다.

 

4. 유리기판의 종류

 

유리기판은 사용 목적에 따라 여러 종류로 나뉩니다.

- 소다라임 유리(Soda-Lime Glass): 디스플레이와 같은 일반적인 응용에 사용됩니다.

- 석영 유리(Quartz Glass): 높은 열적 안정성과 자외선 투과율이 필요한 반도체 공정에 사용됩니다.

- 알칼리 프리 유리(Alkali-Free Glass): 반도체 및 디스플레이 공정에서 중요한 소재로, 알칼리 성분이 없어 전기적 특성이 우수합니다.

 

5. 유리기판의 장점과 한계점

 

1) 장점

- 다목적 사용성: 다양한 기술 분야에서 활용 가능.

- 우수한 물리적 특성: 고온 및 화학적 환경에서도 안정적.

- 정밀 제조 가능: 초박형 및 고해상도 제품 제작 가능.

2) 한계점

- 비용 문제: 고순도 유리 및 정밀 공정으로 인해 제조 비용이 높습니다.

- 취약성: 얇은 두께로 인해 충격에 약할 수 있습니다.

- 재활용 어려움: 일부 유리기판은 특수 코팅 때문에 재활용이 제한적입니다.

 

6. 유리기판의 미래 전망

 

유리기판은 첨단 기술이 발전함에 따라 계속해서 중요한 역할을 할 것으로 보입니다. 디스플레이 산업에서는 더 얇고 투명한 기판이 요구되며, 반도체 공정에서는 극자외선(EUV)을 효과적으로 활용할 수 있는 고성능 유리기판이 필요합니다. 또한, 탄소 배출 저감과 같은 친환경 제조 기술이 강화되면서 에너지 효율적인 유리기판 생산기술도 발전할 것으로 기대됩니다.

유리기판은 디스플레이, 반도체, 태양광 등 다양한 산업의 발전을 가능하게 한 중요한 소재로, 앞으로도 기술 혁신과 함께 그 응용 분야가 계속 확대될 것입니다.
 

7. 국내 반도체용 유리기판 관련주

 

- SKC (011790) : 반도체용 소재를 개발하며, 유리기판을 포함한 첨단 패키징 소재에 주력. 반도체 패키징용 기판 기술을 강화하고 있으며, 관련 투자 지속.
 
- LG이노텍 (011070) : 반도체 패키지 기판(BGAs, CSP 등)을 생산하며, 고사양 유리기판을 활용하는 사업에 관련
 
- 두산전자 (336260) : 반도체 패키지용 기판(PCB)과 관련된 기술력 보유. 유리기판 기반 반도체 패키징 시장에서 강점.
 
- 동진쎄미켐 (005290) : 반도체 및 디스플레이 공정에 필요한 화학소재를 제공. 유리기판 표면처리와 관련된 제품 라인을 보유.
 
- 솔브레인 (357780) : 반도체 공정용 화학소재 제조사로, 유리기판 가공 및 세정에 필요한 화학제품 공급.