새로운 울트라 Fn 퍼니스(Ultra Furnace) 장비, IGBT 제조에 사용되는 합금 어닐링(Alloy anneal) 공정의 성능 향상에 기여
반도체와 첨단 웨이퍼 레벨 패키징(WLP)을 위한 웨이퍼 공정 선도 업체인 ACM 리서치(ACM Research, Inc.)는 자사의 울트라 Fn 퍼니스(Ultra Fn Furnace) 장비가 전력반도체(power device) 칩 제조 공정에서 합금 어닐링(alloy anneal) 기능을 지원한다고 밝혔다. 이 새로운 기능은 트랜지스터가 점점 더 소형화 박형화하고, 처리 속도가 빨라짐에 따라 절연 게이트 양극형 트랜지스터(IGBT) 제품 생산 시 계속해서 늘어나는 다양한 요구사항들을 충족할 수 있을 것으로 기대된다.
반도체 기술의 진화와 함께 IGBT 제조 관련 요구사항도 계속 늘어나고 있다. 특히 전기 자동차 분야에서는 더 빠른 스위칭 기능, 향상된 전력 효율성 및 더 높은 전력 밀도를 요구하고 있다.
ACM 리서치의 데이비드 왕(David Wang) 최고경영자 겸 사장은 “오늘날의 IGBT 제품은 그 어느 때보다 작고, 빠르고, 얇아야 한다. ACM은 전력 반도체 제조에 대한 다년간의 분석과 경험을 바탕으로 올초에 박형 웨이퍼 후면 세정 시스템(Thin Wafer Backside Cleaning System)을 출시하면서 전력 반도체 시장에 진입했다”며, “울트라 Fn 장비에 합금 어닐링 기능을 추가함으로써 우리의 퍼니스 장비를 파운드리뿐 아니라 전력 반도체 제조사를 포함한 다양한 고객사에 제안할 수 있게 됐다”고 말했다.
합금 어닐링 기능을 지원하는 울트라 Fn 퍼니스 장비는 불활성 가스와 환원성 가스 환경에서, 또는 마이크로-Torr 수준까지의 고진공 조건에서 어닐링 공정을 수행할 수 있다. 또한 이 장비는 웨이퍼 핸들링 시스템, 프로세스 튜브 및 보트의 특수 설계를 통해 박막 웨이퍼 또는 Taiko웨이퍼에도 적용이 가능하다. 이 장비는 12인치(300mm) 웨이퍼를 최대 100매까지 처리하도록 설계되었다. 울트라 Fn 장비는 SiN와 HTO용 LPCVD공정, un-doped poly/doped poly 증착, 게이트 산화 공정, 1200°C 고온 공정, 그리고 ALD 공정에도 활용이 가능하다.
IGBT 제품은 쿠커, 전자 레인지, 전기 자동차(EV), 열차, 가변 주파수 드라이브(VFD), 가변속 냉장고, 에어컨, 램프 안정기, 지역 송전 시스템 및 스테레오 시스템 등 다양한 분야에 광범위하게 사용됨에 따라 최근 많은 기업들이 IGBT 제조 시장에 신규 진출해 있다. 시장조사회사인 모도 인텔리전스(Mordor Intelligence)에 따르면, 2019년 약 5억 4천만 달러의 시장 규모를 형성한 IGBT 시장은 2025년에는 9억 3800만 달러까지 성장할 전망이다. 이는 연평균 9.66%의 높은 성장율이다.
한편, ACM은 첨단 반도체 소자 제조업체와 WLP제조업체에 중요한 싱글 웨이퍼와 배치(Batch) 형식의 습식 세정(wet Cleaning), 도금(Electroplating), SFP(Stress Free Polishing) 및 열 처리(Thermal Process) 등의 반도체 공정 장비를 개발, 제조 및 판매한다.
오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr
