웨이퍼 본딩 생산성 대폭 향상
광범위한 퓨전/분자 웨이퍼 본딩 애플리케이션에 활용
 
EV 그룹(이하 EVG)은 완전히 새로워진 자동화 생산 퓨전 본딩 시스템인 ‘BONDSCALE™’을 출시한다고 밝혔다.

BONDSCALE은 모놀리식 3D(M3D) 같은 레이어 전이 공정 기술을 활용하는 첨단 공업용 기판 제조 및 3D 통합 방식 등 광범위한 퓨전/분자 웨이퍼 본딩 애플리케이션에 활용될 수 있도록 설계됐다. 
 
이번 BONDSCALE 출시를 통해, EVG는 웨이퍼 본딩 기술을 프런트엔드 반도체 처리 공정에 제공함으로써, IRDS(International Roadmap for Devices and Systems)가 ‘무어의 법칙’ 이상으로 로직 디바이스를 향상시키고자 할 때의 과제들로 오래 전부터 거론해 온 문제들을 해결하는 데 기여했다.

더욱 강화된 엣지 정렬 기술을 채용함으로써, BONDSCALE은 기존 퓨전 본딩 플랫폼에 비해 웨이퍼 본딩 생산성이 크게 향상됐으며, 소유 비용(CoO)도 크게 낮아졌다. 고객에 대한 장비 선적은 이미 시작됐다.
 
BONDSCALE은 EVG의 GEMINI® FB XT 자동화 퓨전 본딩 시스템과 함께 판매되고 있으며, 각각의 플랫폼은 서로 다른 용도에 초점이 맞춰져 있다.

BONDSCALE은 기본적으로 첨단 공업용 기판 본딩 및 레이어 전이 공정에 주력하게 되며, GEMINI FB XT는 메모리 적층, 3D 시스템온칩(SoC), BIS CMOS 이미지 센서 적층, 다이 파티셔닝 같이 보다 높은 정렬도가 요구되는 애플리케이션을 지원할 예정이다.
 
반도체 성능 확장의 핵심 열쇠인 ‘직접 웨이퍼 본딩’ 기술

RDS 로드맵에 따르면, 기생 미세화(parasitic scaling)는 향후 로직 디바이스 성능에 있어서 핵심 구동력이 될 것이며, 새로운 트랜지스터 아키텍처와 재료를 필요로 할 것이다. 또한 IRDS 로드맵은 M3D 같은 새로운 3D 통합 접근법은 기존 2D 반도체를 예컨대 후면 열 발산, N&P 적층, 로직-온-메모리, 클러스터형 기능 적층, beyond-CMOS 채택 등의 3D VLSI로 서서히 전환해 나가는 데 필요할 것으로 밝히고 있다.

레이어 전이 공정과 첨단 공업용 기판은 디바이스 성능, 기능성, 전력 소모 면에서 상당한 향상을 제공함으로써 로직 규모를 확대할 수 있게 해준다. 플라즈마 활성화 기술을 이용한 직접 웨이퍼 본딩은 서로 다른 재료들과 첨단 공업용 기판, 얇은 실리콘 레이어 전이 애플리케이션 간 이종간 집적화를 가능하게 해주는 검증된 방법이다.
 
EVG의 폴 린드너(Paul Lindner) CTO는 “EVG는 고객들이 새로운 반도체 기술을 초기 R&D 단계에서부터 최종 생산단계까지 적용할 수 있도록 하는 데 앞장서 왔다”며, “25년 전, EVG는 틈새 시장용 고주파 및 방사선 경화 방법을 디바이스 생산에 활용할 수 있는 업계 최초의 SOI(silicon-on-insulator) 웨이퍼 본딩 장비를 출시한 바 있다. 그 이후로, 우리는 고객들이 첨단 공업용 기판의 이점을 보다 폭넓은 애플리케이션에서 활용할 수 있도록 하기 위해 EVG 직접 접합 플랫폼의 성능과 CoO를 지속적으로 강화해 왔다."고 말했다.

이어 그는 "이번에 새롭게 출시한 BONDSCALE 솔루션은 한층 더 높은 수준의 생산성을 구현함으로써, 무어의 법칙 그 후의 시대를 위한 차세대 로직 및 메모리 디바이스가 지속적으로 추구하는 보다 우수한 성능, 전력 소모, 면적 축소가 가능하게 해주는 첨단 공업용 기판 및 레이어 전이 공정에 대한 증가하는 수요를 충족한다."고 말했다.
 
BONDSCALE은 FEOL(Front-End-Of-Line) 애플리케이션에 요구되는 퓨전/직접 웨이퍼 본딩용 대량 생산 시스템이다. EVG의 LowTemp™ 플라즈마 활성화 기술이 특징인 BONDSCALE 시스템은 세정, 플라즈마 활성화, 정렬, 사전 본딩 및 IR 검사 등 퓨전 본딩에 필요한 모든 핵심 조치들을 단일 플랫폼에 통합하고 있어, 광범위한 퓨전/분자 웨이퍼 본딩 애플리케이션에 이상적이다.

이 시스템은 200mm와 300mm 웨이퍼 모두를 처리할 수 있어 보이드가 없는(void-free) 높은 생산성의 고수율 생산 공정을 보장한다.
 
BONDSCALE은 차세대 퓨전/직접 본딩 모듈과 새로운 웨이퍼 핸들링 시스템 및 광학 엣지 정렬을 통합함으로써, 첨단 공업용 기판 웨이퍼 생산과 M3D 통합을 추진하고자 하는 고객들에게 매우 높은 수준의 생산성을 제공한다.