ACM 울트라 SFP ap, SFP 챔버 2개에
CMP 스테이션 및 습식 식각/세정 챔버 구성
지난 4분기에 중국 OSAT 기업에 첫 장비 공급


ACM 리서치는 30일, 첨단 패키징 솔루션을 위한 ‘울트라(Ultra) SFP ap’를 발표했다.

울트라 SFP ap는 TSV(Through-silicon via)에서의 구리 초과 충전이나 FO-WLP(Fan-out wafer-level packaging)에서의 웨이퍼 휨 등의 문제들을 해결하기 위해 설계된 표면 처리 및 습식 세정 애플리케이션을 위한 단일 웨이퍼 공정 장비다.

ACM의 SFP(Stress-free polishing) 기술을 활용하는 울트라 SFT ap는 SFP 기술을 화학적/기계적 평탄화(Chemical mechanical polishing; CMP) 및 습식 식각 챔버와 함께 하나의 시스템에 통합했다.

울트라 SFP ap의 전기화학 반응 메커니즘은 웨이퍼가 척(Chuck) 위에서 회전할 때 전해질과 전원을 웨이퍼에 동시에 공급함으로써 웨이퍼 표면의 금속이온을 전기적으로 제거한다.

TSV 애플리케이션에서는 SFP가 TSV 충전 후에 초과 충전된 벌크 구리를 0.2μm까지 제거한다. 다음엔 CMP 작업을 통해 웨이퍼를 평탄하게 하고 티타늄 장벽층까지 잔류 구리를 제거한다. 마지막으로 습식 식각 단계에서는 티타늄 제거와 산화막층 노출이 이루어진다.

FO-WLP 애플리케이션에서는 위와 똑같은 일련의 절차를 적용함으로써 웨이퍼 휨 현상을 없애고, 초과 충전된 구리를 제거하며, 재배선층(Redistribution layer; RDL)을 평탄화할 수 있다.

전해질과 습식 식각 화학물질은 전해질 재활용 빌트인 시스템을 통해 실시간으로 재활용 및 재사용되기 때문에, 울트라 SFP ap는 전반적인 소모품 사용량을 크게 줄일 수 있다. 제거한 금속 물질들을 회수할 수 있는 기능이 있어 다른 용도로도 사용할 수 있다.

울트라 SFP ap 335는 2개의 SFP 챔버와 1개의 CMP 스테이션 그리고 2개의 습식 식각/세정 챔버로 구성된다. 공정에 필요한 화학물질에는 전해질, 구리 슬러리, 구리 에칭제 그리고 티타늄 에칭제가 포함된다. 3가지 공정 모두 1분당 0.5µm의 제거율을 나타내며, 웨이퍼 내 불균일도는 3% 미만, 웨이퍼 대 웨이퍼 불균일도는 1.5% 미만이다.

한편, ACM은 중국의 한 WLP 기업에 첫 번째 울트라 SFP ap 장비를 2019년 4분기에 납품했다고 밝혔다. 이 기업은 현재 자사의 연구개발 라인에서 장비 검증을 진행 중이며, 장비 성능에 관한 첫 번째 데이터는 올해 중순 나올 전망이다.