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실리콘웨이퍼 제조에 필요한 연삭 휠의 최신 개발동향

전문가 제언: ○ 2007년 실리콘웨이퍼 및 반도체의 세계시장규모는 각각 118억 달러 및 2680억 달러이고, 컴퓨터, 통신, 자동차, 가전, 산업자동화 및 방산시스템 등 응용분야의 확대와 함께 수요가 매년 증가하고 있다.

○ 연삭공정은 얇게 절단된 원판형상의 실리콘웨이퍼를 고품질의 정밀도로 평탄하게 하는 작업이다. 연삭장치의 구조는 연삭 휠과 웨이퍼 각각의 회전축이 휠의 반지름만큼의 간격을 두고 평행하게 설치되고, 상대적인 원판 회전운동에 의해 연삭작업이 이루어진다.

○ 실리콘웨이퍼에 필요한 연삭 휠은 연삭표면의 결함이 적고, 표면조도가 양호하고, 항상 균일한 성능을 유지하여야한다. 또한 자주적인 드레싱 성능을 보유하고, 수명이 길고 가격이 상대적으로 저렴하여야한다.

○ 입자크기가 작을수록 연삭면의 표면조도는 양호해진다. 연삭 휠 직경이 클수록 연삭마크의 연삭선 곡률은 커지고 평면도는 나빠진다. 연삭 휠의 수명은 연마재 두께와 비례한다. 연삭표면에 균열이 깊게 발생하는 원인이 입자 크기 때문인지 입자뭉치 때문인지 아직 규명해야 할 당면한 중요과제이다.

○ 일본 도시바는 최근 선폭 43nm의 최첨단 극 미세가공을 적용하여 300mm 웨이퍼를 월 21만 매 생산할 수 있는 공장을 가동하였다. 하이닉스는 57nm 공정을 정착하였고, 삼성전자는 42nm의 반도체 생산을 통해 세계적으로 기술력을 선도하고 있다.

○ 반도체산업에서 경쟁우위를 확보하기 위해서는 실리콘웨이퍼의 초박판 및 극미세화 기술경쟁에서 세계 선두자리를 지켜야 한다. 기반기술인 실리콘웨이퍼 원소재의 순도를 높이는 기술과 연삭이나 연마와 같은 가공공정분야에서 고능률 고정밀도의 제조기술을 최우선적으로 개발하여야 한다고 생각한다.

저자: J.H. Liu, Z.J. Pei, Graham R. Fisher
자료유형: 특허정보