반도체 전공정 및 웨이퍼 레벨 패키징(WLP) 공정 장비의 선도 업체인 ACM 리서치(ACM Research, Inc.)는 박형 웨이퍼 클리닝 시스템(Thin Wafer Cleaning System)을 24일 발표했다.

이 제품은 빠른 웨이퍼 처리속도와 4개의 챔버에서 세정, 식각, 표면 마감과정을 수행하는 싱글 웨이퍼 습식 공정을 지원한다.

이 시스템은 금속산화물 반도체 전계 트랜지스터(MOSFET)와 절연게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) 제품의 제조를 모두 지원하며, 이 제품은 완전한 터치 프리 반송과 베르누이 효과에 기반하여 웨이퍼 손상을 제거하고 수율을 개선한 프로세싱 기능을 제공한다.

이 제품은 200mm 및 300mm 실리콘 웨이퍼를 지원하며 두께가 50 마이크론 미만인 Taiko 웨이퍼, 두께가 200 마이크론 미만인 초박형 웨이퍼 및 고종횡비(> 10:1) 딥 트렌치 웨이퍼 및 Double thickness bonded wafer공정에 알맞은 제품이다.

ACM의 Thin Wafer Cleaning System은 반도체 제조업체의 니즈를 충족하도록 설계됐다. 원하는 두께를 얻기 위한 기계적 연삭/연마 공정을 마친 박막형 웨이퍼는 반송 시스템을 통해 미세균열을 제거하기 위해 습식 식각을 사용하는 실리콘 박막화 등 다양한 후속 공정을 거치게 된다. 또한 여러가지 조합의 화학적 반응 유도를 통해 이 제품을 세정, 포토 레지스트 제거, 박막 제거 및 금속 식각 공정 등에 사용할 수 있다.

이 장비의 반송 시스템은 딥 트렌치(Deep trench), Taiko, 초박형 또는 본딩된 웨이퍼를 지원한다. 웨이퍼를 운송하는 로봇의 암(Arm)과 웨이퍼의 척(Chuck)은 베르누이 효과를 기반으로 한 ACM의 독자적인 방법을 사용하여 비접촉 웨이퍼 공정을 수행하도록 설계되었고, 또한 질소 가스(N2)로 일정한 압력을 공급하면서 웨이퍼가 로봇의 암에서 고정된 상태로 양쪽에서 공정과정을 수행할 수 있도록 해주는데, 이는 웨이퍼의 휨 현상(high warpage wafer)을 완화하기 위해 설계됐다.

습식 공정 동안 웨이퍼는 베르누이 척 위에 앞면이 아래로 놓인 상태로 있으며 이때 질소가스 (N2)를 흘려 웨이퍼를 감싸면서 충격을 완화하고 건조상태를 유지시켜준다. ACM의 특허 기술인 웨이퍼와 척 사이의 간격을 레시피로 제어하는 베르누이 척을 사용한 독점 설계는 웨이퍼 측면 가장자리의 언더컷 폭 제어와 핀 마크 프리 제어에 대한 요구사항을 충족한다. 또한 시스템은 두께 측정 기능 (옵션)을 포함하도록 구성할 수 있다.

각 챔버는 습식 식각액, 솔벤트, RCA 세정 화학 물질, DI 워터 및 질소와 같은 공정 화학 물질을 전달하기 위해 최대 4개의 스윙 암으로 구성할 수 있다. 또한 각 챔버는 두 가지 유형의 화학 물질을 재사용할 수 있도록 설계됐다.

ACM은 금년 2분기에 중국에 기반을 둔 아날로그/전력 반도체 제조업체에 첫번째 박형 웨이퍼 클리닝 시스템을 제공했으며, 현재 구매 가능하다.