코스텍시스템, HBM 웨이퍼용 '본딩·디본딩' 장비 개발

코스텍시스템 웨이퍼 본딩·디본딩 장비

코스텍시스템은 고대역폭메모리(HBM)용 반도체 웨이퍼 접·탈착 장비를 개발했다고 19일 밝혔다.

HBM 제조 공정에서 얇아진 반도체 웨이퍼가 휘지 않도록 임시 고정 소재부품(캐리어 웨이퍼)을 떼었다 붙이는(본딩·디본딩) 장비다. 회사는 자외선(UV) 레이저 기술을 활용해 차별화했다고 설명했다.

반도체 제조 공정에는 웨이퍼를 얇게 만드는 작업이 필수다. 웨이퍼에 회로와 재배선을 구현하기 위해서다. 보통 웨이퍼는 두께가 700마이크로미터(㎛) 정도인데, 공정을 거치면서 두께가 점점 얇아진다. 이 때문에 웨이퍼가 휘어져 공정 불량을 야기할 수 있는데, 웨이퍼를 단단하게 잡아줘 이를 방지하는 것이 유리 소재 캐리어 웨이퍼다.

HBM 경우 미세 구멍을 뚫는 실리콘관통전극(TSV) 공정 때문에 웨이퍼가 일반 반도체 대비 더 얇아지는데 이 때문에 캐리어 웨이퍼 필요성이 부쩍 커지고 있다. 지금까지 캐리어 웨이퍼를 메인 웨이퍼에 접·탈착하려면 접합 소재를 쓴 후 기계적으로 분리했다. 칼날과 같은 미세한 휠로 갈라내는 방식이다. 이는 메인 웨이퍼에 무리를 줘 미세 균열(크랙)을 발생시키거나 이물을 남길 수 있다. 대안으로 열이나 화학 물질로 녹여 탈착하는 기술도 등장했지만, 대세로 자리잡지 못했다.

코스텍시스템은 레이저 기술로 기존 한계를 개선했다. 자외선(UV) 레이저를 조사, 안전하게 두 웨이퍼를 탈착하는 방식으로, 물리적 압력을 가하지 않아 웨이퍼에 손상을 가하지 않고 이물 발생도 최소화할 수 있다고 강조했다.

회사는 이미 팬아웃-웨이퍼레벨패키징(FO-WLP) 공정에 양산용 본딩·디본딩 장비를 공급한 경험이 있다. 이번 HBM용은 355나노미터(㎚) 파장의 UV 레이저를 활용, 가격 경쟁력을 추가 확보했다.

회사 관계자는 “일부 본딩·디본딩 장비에는 308㎚ 파장의 엑시머 레이저가 활용되는데, 신규 장비에는 도입·유지비용이 적게 드는 광원을 활용했다”고 설명했다.

코스텍시스템은 글로벌 접합 소재 기업과 신규 장비 성능 테스트를 진행하고 있다. 향후 국내 반도체 제조사 및 후공정 기업(OSAT)와도 성능 평가도 추진할 예정이다. 이르면 내년 양산 공급이 가능할 것으로 관측된다.

현재 본딩·디본딩 장비는 일본 도쿄일렉트론(TEL)과 독일 수스마이크로텍 등이 장악하고 있어, 납품 성공 시 외산 대체 효과도 기대된다. 코스텍시스템은 외산 장비에는 꼭 필요한 정전척(ESC)를 사용하지 않고 본딩·디본딩하는 기술도 적용, 차별화 요소로 내세웠다.

코스텍시스템 관계자는 “캐리어 웨이퍼 제거 후 메인 웨이퍼에 남아 있는 임시 접착제 필름을 제거하는 '필 오프' 기술도 보유, 필름 공급 및 필 오프 자동화 시스템도 선보일 것”이라고 밝혔다.

권동준 기자 djkwon@etnews.com