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국내 기업, Thin Die 박리 기술 세계 최초 개발 상용화

반도체 설비 생산 수율 안정성 기대

국내 기업, Thin Die 박리 기술 세계 최초 개발 상용화

[산업일보]
반도체 후공정인 BONDER 공정분야에서 Thin Die 박리 기술을 세계 최초로 개발·상용화해 우리나라 반도체 산업 발전에 기여한 세메스(주) 이희철 책임이 과학기술정보통신부와 한국산업기술진흥협회가 선정한 '대한민국 엔지니어상' 5월 수상자가 됐다.

반도체 칩을 Wafer에서 떼어 금속 기판 등에 붙이는 BONDER 공정에 있어 50um 이하 두께의 얇은 Wafer를 자른 Chip인 Thin Die를 Wafer나 PCB에 붙이기 위해 Chip을 접착테이프로 부터 떼어 내는 기술은 Thin Die 영역뿐만 아니라 그보다 얇은 30um, 25um, 20um Die 영역에서도 박리할 수 있는 기술로 국내 최초로 BONDER 설비에 적용돼 국내 반도체 설비 생산 수율 안정성에도 기여하고 있다.

기존 기술은 Chip을 접착테이프에서 떼어 낼 때 물리적인 접촉으로 인해 Chip에 균열이 발생하는 문제점이 있었으나 이희철 책임은 Thin Die를 박리하는 Air Blow Ejecting 방식을 개발해 Chip Stress를 최소화하고 Chip 생산성을 45% 향상시켰다.

이 책임은 설비 무인화 추세에 대응하기 위해 Ejecting Unit에 다양한 모양의 헤드를 무인 원터치 방식으로 교체하는 기술을 적용해 교체시간 단축(경쟁사 60분 → 10분), 정지시간 개선, 휴먼에러 감소, 설비 무인화 등을 실현했다.

개발 이전에는 Chip을 분리하는 Attach 기술은 보유하고 있었지만 Thin Die Ejecting 기술은 없어 해외 경쟁사에 비해 경쟁력이 떨어졌다. 50um 이하의 Thin Die를 Ejecting 시 발생 가능한 Die Crack이 최대 문제점이었기에 신규 솔루션이 적용된 국산화가 필요했다.
Thin Die Air Blow Pickup 방식을 당사 Bonder Demo 설비에 적용해 자체 Test를 진행했고 이어 고객사 라인 Test를 성공했다. 해당 기술은 50um이하 Thin Die 뿐만 아니라 50um~400um Normal Die 까지 적용 가능해 새로운 혁신 방법이라는 호평을 고객사로부터 받았다.

이희철 책임은 세메스 입사 이후 8년간 Die Ejecting, 원터치 교체, Auto Tool Change 등 다양한 기술 개발을 통해 MCP용 Caste Bonder 200여대, HBM용 TSV Pre Bonder 10여대 판매 등 1,600억원 매출에 기여했으며, 신기술 개발을 통한 회사 발전 및 국가 경쟁력 향상에 기여했다.

세메스 권리 자산인 특허부분에서 이희철 책임은 출원 39건, 등록 17건을 갖고 있으며, 무엇보다 Die Ejecting 관련 기술 24건 특허 출원으로 특허망을 구축했다.

이희철 책임은 “개발과정에서 어려움이 많았으나 물심양면으로 많은 지원을 해 주신 회사와 동료들에게 감사드린다”며, 국내 반도체 장비시장에서 독창적이고 차별화된 설비개발을 위해 항상 노력할 것”이라고 수상 소감을 밝혔다.

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