현대 기술 산업의 중심에 있는 반도체와 디스플레이 분야는 점점 더 정밀하고 얇은 구조를 요구하고 있습니다. 수 나노미터 단위의 회로, 박막 형태의 디스플레이 층들은 극도로 민감한 표면 보호 및 기능성 코팅 없이는 안정적으로 작동할 수 없습니다.
이 글에서는 반도체·디스플레이 제조 공정에서의 코팅 기술이 왜 중요한지, 어떤 재료가 사용되는지, 그리고 최근 트렌드는 무엇인지 알아봅니다.
왜 반도체/디스플레이에 코팅이 중요한가?
- 공정 중 이물질, 수분, 산화, 정전기 등에 매우 민감함
- 미세 회로나 박막층의 손상 방지 필요
- 광학적 특성 (투과율, 반사율, 색감 등) 제어 필요
- 제품 수율 향상 및 수명 연장에 기여
반도체·디스플레이에 사용되는 주요 코팅 재료
코팅 재료특징 및 적용
| Al₂O₃ (알루미나) | 우수한 절연 특성, 원자층 증착(ALD)로 사용 |
| SiO₂ (실리카) | 절연층, 산소 및 수분 차단막 |
| HfO₂ (하프늄 옥사이드) | 고유전율(High-k) 절연체, 트랜지스터 게이트에 사용 |
| ITO (인듐 주석 산화물) | 투명 전도막, 터치스크린/디스플레이용 |
| TiO₂ | 광촉매/방오/고굴절막 코팅에 사용 |
| 플루오르계 나노코팅 | 방오/방습/정전기 방지 |
| 폴리이미드(PI) | 유연한 디스플레이 보호, 열안정성 우수 |
| Graphene | 차세대 투명 전극 및 발열 제어용 코팅 |
분야별 코팅 적용 예시
1. 반도체 공정
- 웨이퍼 표면 보호막: 제조 중 웨이퍼가 손상되거나 산화되는 것을 방지
- 절연막 및 유전막: 회로 간 신호 간섭을 줄이고 전류 누설 방지
- 배선 보호 및 방습 코팅: Cu interconnect 위에 얇은 절연 코팅을 입혀 수명 연장
2. 디스플레이 (LCD/OLED/마이크로 LED)
- 투명 전극층: ITO 또는 Graphene 등으로 전기 전도성과 투명성 확보
- 방오·방습·정전기 방지 코팅: 화면에 먼지, 지문, 수분 흡착을 막아 내구성 및 시인성 향상
- 고굴절 코팅(TiO₂ 등): 색감, 시야각 조절, 반사율 제어
최신 트렌드 및 기술 키워드
트렌드설명
| ALD (원자층 증착) | 정밀한 두께 제어로 나노 단위 코팅 구현 가능 |
| 플렉서블 디스플레이용 코팅 | 유연한 PI 코팅 및 자가복원성 소재 개발 |
| 친환경 무기 코팅 | 내열성 높고, 유기 용매 사용 줄인 공정 확대 |
| 자율세정(Self-cleaning) 기능 | 나노표면 기술로 먼지나 이물 제거 성능 |
| 광학 제어 코팅 | 고굴절율 및 저반사율 설계를 통한 화질 개선 |
반도체와 디스플레이 산업은 ‘표면’이 모든 성능을 결정하는 시대에 접어들었습니다. 정밀 코팅 기술이 없이는 고성능, 고해상도, 고신뢰성 제품 생산이 불가능하죠.
앞으로는 나노기술, 플렉서블 소재, 친환경 공정을 중심으로 더 정교하고 기능적인 코팅 기술이 본격적으로 상용화될 것입니다.
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