세계 1위 반도체 전 공정 장비 기업 어플라이드머티리얼즈(AMAT)가 이종집적(HI) 장비 라인업을 대폭 강화하며 사업 포트폴리오를 후공정(패키징) 영역까지 넓힌다. 이종집적은 서로 다른 기능을 가진 반도체를 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 기술로 고대역폭메모리(HBM) 등 고성능 반도체를 만들기 위한 핵심 기술이다. HBM 수요 급증에 맞춘 전략이다.
AMAT코리아는 30일 경기 성남시 AMAT 본사에서 기자 간담회를 열고 하이브리드 본딩, 실리콘관통전극(TSV) 등 이종 집적 공정에 활용될 수 있는 신기술을 공개했다.
기존 솔더볼이나 범프 대신 구리와 구리 등 저항이 적은 물질로 반도체를 연결하는 하이브리드 본딩은 삼성전자·SK하이닉스는 물론 TSMC·인텔 등 주요 칩 제조사들이 핵심 기술로 낙점하고 도입을 준비 중인 기술이다.
하이브리드 본딩용 신규 증착 장비인 인세프리아 SiCN는 웨이퍼 간 구리가 더욱 강력하게 결합하도록 실리콘탄소질화물(SiCN)을 사용해 강도를 40%가량 높였다. 카탈리스트 CMP 솔루션은 CMP 공정에서 후속 고온 열처리를 통해 공정 속도 차이로 중앙부가 내려앉는 불량인 ‘디싱’을 줄인다. 이러한 장비를 통해 성능, 전력, 크기, 비용, 시장 출시 기간 등 칩 제조 전반에 걸쳐 생산성을 높일 수 있다고 AMAT는 강조했다.
차세대 장비 개발은 HBM을 필두로 빠르게 성장하고 있는 2.5D, 3D 반도체 시장을 공략하기 위한 것이다. 칩 제조사들은 회로 미세화 한계를 넘기 위해 이종 접합 기술을 적극 도입하고 있고 이에 최적화된 장비와 소재 수요도 빠르게 증가하고 있다. 이미 하이브리드 본딩 장비 중 일부는 고객사 협의를 거쳐 양산을 준비하고 있다.
박흥락 AMAT 패키지기술 총괄은 “AMAT는 전 공정 장비에서 주요한 위치에 있었고 산업 발전에 따라 패키징과 HI까지 영역을 넓히고 있다”며 “서비스하지 않는 장비에 대해서는 다른 장비사와 협력하고 앞으로 HI 시스템 개발도 같이 진행할 역량을 키워나가고자 한다”고 말했다.
AMAT는 반도체 공정 복잡도가 높아지는 상황에 맞춰 새로운 전 공정 플랫폼 비스타라도 공개했다. 기존 장비 플랫폼은 단일 공정만 적용 가능했던 반면 인접 공정들을 진공 상태로 연결해 생산할 수 있다는 점이 특징이다. 이를 위해 AMAT 장비뿐 아니라 경쟁사 장비까지 달 수 있게 호환성을 극대화했고 적용 가능 챔버 수도 12개까지 늘렸다.
장대현 AMAT 메모리식각기술총괄은 “공정과 공정 간 다른 챔버를 한 시스템 플랫폼 내에 붙일 수 있도록 한 업계 첫 사례”라며 “반도체 팹에서 장비가 차지하는 공간을 줄일 수 있을 뿐 아니라 생산성과 수율도 극대화할 수 있다”고 강조했다.
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