초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
* 고밀도 H₂ 플라즈마 분사 소스를 통한 무산화 PR 스트립 시스템
■ Hydrogen Plasma 분사 Revision Source 기술 개발 및 실증
■ Hydrogen Plasma Source 탑재된 Revision Chamber 개발 및 실증
■ Hydrogen PR STRIP 공정 개발 및 실증
■ Hydrogen Plasma용 Auto Matcher 개발
■ RF Monitoring Parameter 개발
■ Hydroge

3. 개발결과 요약

최종목표
* 고밀도 H₂ 플라즈마 분사 소스를 통한 무산화 PR 스트립 시스템
■ Hydrogen Plasma 분사 Revision Source 기술 개발 및 실증
■ Hydrogen Plasma Source 탑재된 Revision Chamber 개발 및 실증
■ Hydrogen PR STRIP 공정 개발 및 실증
■ Hydrogen Plasma용 Auto Matcher 개발
■ RF Monitoring Parameter 개발
■ Hydrogen PR Strip Revision 양산 장비 공정 평가 실증
* 컴프레션 방식 웨이퍼레벨 자동 패키지 몰딩 장비
■ Compression Type Wafer Level Auto-Molding System상용화 장비 실증
■ 수요기업 양산 검증용 12인치 Packaged Wafer를 적용을 통한 웨이퍼레벨 몰딩 프로세스 자동화 시스템 기술 개발
■ 웨이퍼레벨 몰딩 공정 파라미터 최적화
■ 불량원인 분석을 통한 시스템 분석 및 개선
■ 공급기업-수요기업-지원기관 간 실증 협업
■ 실증 결과 기반으로 추가 수요기업 발굴

개발내용 및 결과
* 고밀도 H₂ 플라즈마 분사 소스를 통한 무산화 PR 스트립 시스템
‑ High Density Plasma Source Hardware 설계 및 제작 완료 Revision Baffle / Lift-Pin Module 개선 설계 및 제작 완료
‑ Good Uniformity Plasma Baffle Design
‑ 효율적 Gas Flow (Open Ratio Increase)
‑ Defect / Damage Free Lift-Pin Design
* 컴프레션 방식 웨이퍼레벨 자동 패키지 몰딩 장비
‑ 수요기업 양산 검증용 12인치 Wafer 적용을 통한 웨이퍼레벨 몰딩 프로세스 자동화 시스템 기술 개발
‑ Servo Actuating Type 정량 토출 Dispenser Module 정량적 목표치인 TTV ±10um를 구현하기 위한 0.2g 미만의 정밀도를 갖는 Dispenser Module 개발
‑ 양산 대응 수요자 맞춤형 Loader & Unloader Transfer Module 수요자(실증 대상기업) 공정 라인 맞춤형 시료(12인치 Packaged Wafer) 공급 및 토출 자동화를 위한 모듈 개발
‑ 수요자 실증 공정 대응 12인치 웨이퍼 레벨 몰딩 금형 Module 기존 연구를 통해 확보된 몰딩 성형성 및 금형 품질수준을 기반으로 한 수요자(실증 대상기업) 공정 사양(Process Specification) 맞춤형 금형 모듈 개발

기술개발 배경
* 고밀도 H₂ 플라즈마 분사 소스를 통한 무산화 PR 스트립 시스템
■ 에싱(Ashing) 공정의 산소 플라즈마에 의해서 금속패턴이 산소와 반응하여 금속 산화막을 형성하고 이 산화막이 접촉저항을 높이고 실리콘 기판에 산화실리콘(SiO₂)을 형성하여 접촉저항을 높이는 결과를 초래하고 있으며, 반도체 소자가 더욱 복잡하고 집적화가 될수록 산화로 인한 문제가 크게 대두되고 있음.
■ 이에 대한 대안은 산소 대신 수소를 사용하여 산소와 금속, 산소와 실리콘이 반응하는 것을 막아야 함.
■ 본 기술 개발의 핵심은 산소 플라즈마 뿐만 아니라 수소 플라즈마(Hydrogen Plasma)를 형성 할 수 있는 플라즈마 소스장치(Plasma Source)를 통하여, Hydrogen 공정을 구현 할 공정개발과 동시에 이를 사용한 반도체 장치를 구현이 배경이 됨.
* 컴프레션 방식 웨이퍼레벨 자동 패키지 몰딩 장비
■ 반도체 기술의 발달로 칩의 두께는 점점 줄어들고 성능의 향상이 요구되고 있으며 사용되는 재료 또한 대부분 외국에서 수입 사용되고 있음.
■ 이를 개선하기 위해 종래의 Wafer Back Grinding 연삭시 필수 사용되고 있는 고가의 Lamination film을 액상 Compressor Mold 공법을 개발함으로 고질적인 품질개선과 원가 절감, 재료 국산화, 장비국산화로 일산 의존도 감소 기대.

핵심개발 기술의 의의
* 고밀도 H₂ 플라즈마 분사 소스를 통한 무산화 PR 스트립 시스템
■ 기존 수행 연구를 통한 수행성과로는 수요기업 현장에서 성능평가 진행으로 메모리 디바이스 공정에 대한 성능/검증 데이터 확보중이며, 평가 장비의 핵심 부품 성능 입증 및 양산성 향상 데이터 확보 및 수행 중이었으나,
■ 상용화 지연 사유로는 수요기업과의 실증 성능평가 단계에서 복수의 디바이스 공정에 대한 성능/검증 데이터 확보가 미비하며, Oxidation 개선 부분으로는 Plasma분사 장치인 Plasma Source에서의 Particle기인성, Life Time등 추가적으로 데이터 확보가 필요하며, 또한 Heater Chuck 사이에서 발생되는 Particle, Pattern Damage에 의한 데이터 미확보, Transfer에서 발생되는 Throughput, Robot 이동속도에 따른 부품 검증 및 개선 제품이 시급하였음.

* 컴프레션 방식 웨이퍼레벨 자동 패키지 몰딩 장비
■ 수요기업(Nepes, Amkor, SK-Hynix 등)의 차세대 신공정(FOWLP) 대응 FOWLP Molding System 국산화 기술 개발을 수행함
■ 외산 장비 대비 경쟁력 향상을 위한 몰딩 공정 프로세스 변수에 대한 피드백 제어가 가능한 Servo 제어방식 FOWLP Molding System 개발
■ Molding Process를 패키징 공정으로 적용하고 있는 수요기업과의 실증 협업을 통한 개발 시스템의 상용화 수준 업그레이드 및 국내외 시장 경쟁력 향상을 위한 Field Data 확보

적용 분야
* 고밀도 H₂ 플라즈마 분사 소스를 통한 무산화 PR 스트립 시스템
■ Hydrogen Plasma Source 및 Revision System이 개발되어 실증을 통한 양산 검증시 신규 Device인 10nm급 이하의 1xn급, 1yn급, 1zn급의 공정에서 적용가능.
* 컴프레션 방식 웨이퍼레벨 자동 패키지 몰딩 장비
■ 최근의 첨단 전자, 통신제품은 초경량화, 초소형화, 고기능복합화 기반의 하이엔드(high-end)급 제품성능의 구현이 필수적이며, 이에 thin wafer의 제작이 가능

(출처 : 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 16
• 제 1 절 과제의 개요 ... 16
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 20
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 20
• 제 2 절 개발 내용 및 개발 범위 ... 33
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 95
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 96
• 제 3 장 결과 ... 97
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 97
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 97
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 99
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 101
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 104
• 1. 각 기관 및 기업별 역할 및 추진 내역 ... 104
• 2. 반도체 공정용 요소부품 – 컴프레션 방식 웨이퍼레벨 자동 패키지 몰딩 장비 ... 106
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 107
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 108
• 제 5 절 안전관리 이행 현황 ... 109
• 1. 연구실 안전조치 ... 109
• 제 4 장 사업화 계획 ... 110
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 110
• 제 2 절 사업화 계획 ... 115
• 1. 사업화 소요기간, 예상 매출 규모, 시장 점유율, 마케팅 계획 등 ... 115
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 117
• 부 록 : 시험성적서, 도면, 설계도 등 ... 119
• 끝페이지 ... 137