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  • 기사등록 2023-02-02 15:16:03
  • 수정 2023-02-02 17:22:20
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▲ ㈜미코가 출품한 반도체 본딩장비용 세라믹 펄스 히터


첨단세라믹 소재부품 전문기업인 ㈜미코가 반도체 전공정 세라믹 히터에 이어 후공정 세라믹 히터를 국내외 반도체 장비 기업에 공급하면서 반도체 성능 향상 및 공급망 안정화에 기여하고 있다.


㈜미코(대표 이석윤)는 2월1일부터 3일까지 서울 삼성동 코엑스에서 개최되는 세계적인 반도체 전시회인 ‘세미콘 코리아 2023’에 계열사인 미코세라믹스, 코미코와 함께 부스를 마련하고 반도체 산업에 공급 중인 플라즈마 화학 증착 장비(PE-CVD)용 세라믹 히터(AlN Heater:질화알루미늄 히터), 후공정용 펄스 히터(PULSE HEATER), 세라믹 정전척(ESC), 세정·코팅 솔루션 등을 선보였다.


반도체 공정은 웨이퍼를 제조하고 회로를 새기는 전(前)공정, 칩을 패키징하는 후(後)공정으로 나뉜다. 미코는 전공정 중 반도체 증착 공정에 사용되는 PE-CVD 장비용 고온 세라믹 히터를 개발·양산해 일본의 독점 구조를 깨고 수입 의존도를 낮추는데 성공했다.


세라믹 히터는 실리콘 웨이퍼를 균일한 온도인 550℃ 이상으로 유지해 실란계 증착물이 균일하게 증착되도록 돕는 핵심 부품으로 미코는 자체 개발한 원료로 만든 세라믹 소재를 채택해 내구성과 내고온성 등을 높여 국내외 고객사들로부터 품질을 인정 받았다.


미코는 전공정용 세라믹 히터 기술을 기반으로 후공정 본딩장비용 세라믹 펄스 히터 국산화에 성공하고 제품을 공급 중이다.


반도체 전공정을 마친 웨이퍼에 붙어 있는 500~1,200개의 칩(Die)을 각각의 용도에 맞게 제품화하기 위해선 개별 칩으로 나누는 다이싱(Dicing) 공정, 칩을 리드프레임(Lead Frame) 또는 PCB 위에 올려 전자가 흐르도록 외부와 도선을 연결하는 본딩(Bonding) 등 후공정이 필요하다.


본딩에서는 와이어(Wire)를 사용하는 와이어본딩(Wire Bonding)이 주를 이루고 있으나 전공정에서 반도체 미세화 기술의 한계점에 부딪치면서 이를 후공정으로 극복하고자 솔더볼(Solder Ball)이라는 작은 범프를 이용해 접합하는 플립칩 본딩(Flip Chip Bonding), 상·하단 칩에 미세한 구멍을 뚫고 전극을 형성하는 TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통 전극) 등 선진 패키징 공정이 주류로 자리매김하고 있다.


이러한 선진 패키징 공정에서는 생산성 향상과 품질 관리를 위해 온도를 균일하면서 고온으로 빠르게 올리고 순식간에 내리는 히터가 필요하다. 미코가 개발한 본딩장비용 세라믹 펄스 히터는 PE-CVD 장비용 고온 세라믹 히터와 같은 AlN 소재로 최고 500℃까지 온도를 올릴 수 있으며, 50℃에서 450℃까지 온도를 올리는데는 단 2초가 걸리고 450℃에서 50℃로 낮추는데 필요한 시간이 5초에 불과할 정도로 반응속도가 빠른 것이 특징이다.


또한 CPU, 시스템반도체 등 각기 다른 제품 크기에 맞게 13mm, 16mm, 22mm, 54mm, 60mm에 이르는 다양한 제품군을 갖췄으며 고객사의 요구에 따라 형상을 자유롭게 바꿔 빨리 공급할 수 있는 것도 장점이다.

현재 미코의 펄스 히터는 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론, TSMC 등 글로벌 반도체 기업이 사용하는 장비에 적용 중으로 선진 패키징 기술 확대에 따라 수요가 늘어날 것으로 기대되고 있다.


회사 관계자는 “반도체 미세화로 인해 생산성을 높이기 위한 방법으로 소재 및 구조 혁신보다 선진 패키징 기술개발이 날로 중요해지고 있다”며 “전·후공정에 필요한 소재부품 국산화를 통해 고객사의 경쟁력 강화에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.


한편 미코세라믹스는 반도체 공정장비용 세라믹 부품 전문기업으로 2020년 미코로부터 물적분할됐다. Al2O3, Y2O3, AlN 및 YAG와 같은 특수 세라믹 소재를 바탕으로, 반도체 제조 공정에 사용되는 AlN Heater(Pedestal), ESC와 같은 기능성 제품에서부터 일반적인 소모성 부품까지, 고객이 요구하는 세라믹 소재 부품들을 제공하고 있다.


코미코는 세계 최고의 글로벌 반도체 장비 부품 세정·코팅 전문 회사로 한국을 포함한 미국, 중국, 대만, 싱가폴 현지에 첨단세정, 코팅 공장을 설립해 전 세계 우수 반도체 칩메이커로부터 품질을 인정받고 있다.




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