어플라이드머티어리얼즈, 3D 칩의 비용 효율적인 수직통합

개선된 TSV의 신뢰성을 위한 업계 최초의 대량생산 PVD 티타늄 베리어 솔루션

엔듀라 벤츄라 PVD 시스템

반도체, 평판 디스플레이 및 태양전지 장비 글로벌 업체인 어플라이드머티어리얼즈는 낮은 전력의 고성능 3D 칩을 생산하고 제조비용을 줄일 수 있는 엔듀라 벤츄라 PVD 시스템(Endura Ventura PVD system)을 발표했다.

엔듀라 벤츄라 PVD 시스템은 박막 증착과 TSV(실리콘관통전극)의 연속적인 베리어 및 씨드층을 가능하게 하는 혁신적인 PVD 장비이다. 어플라이드머티어리얼즈 정밀재료 공학분야의 기술을 보여주는 벤츄라 시스템은 효율적인 칩 제조를 위해 대량생산 공정의 대체 베리어 소재로 유일하게 티타늄을 사용하는 것이 특징이다. 어플라이드머티어리얼즈는 이번 벤츄라 시스템의 출시로 TSV, RDL (Redistribution layer), Bump를 포함하는 WLP(Wafer level packaging) 어플리케이션을 위한 포괄적인 방법들을 확장하게 되었다.

TSV는 더 작고 낮은 전력을 사용하는 미래 모바일 및 고대역폭 디바이스의 반도체 수직 제조를 위한 중요한 기술이다. 연결로(vias)는 멀티 칩 사이의 가장 짧은 연결통로를 공급하고, 다이(die)의 뒷면에 장비의 능동측을 연결함으로써 실리콘 웨이퍼를 통과하는 짧은 수직 연결을 가능케 한다. 3D 적층장비를 통합하는 것은 10:1 종횡비의 TSV 연결구조 보다 더 많은 구리의 금속화를 필요로 한다. 새로운 벤츄라 시스템은 이전 반도체 산업의 솔루션보다 더 비용 효율적인 TSV 제조를 위해 소재 및 증착의 문제를 혁신적으로 해결한다.

어플라이드머티어리얼즈 금속증착제품 그룹의 부사장 겸 총괄 책임자인 순다르 라마무르티 (Sundar Ramamurthy) 박사는 “어플라이드머티어리얼즈는 15년간 구리 연결 기술을 주도하면서 구리를 연결하는 PVD시스템과 비교하여 50%까지 베리어 씨드 비용을 절약해 높은 종횡비의 TSV를 제작한다”라며, “이러한 혁신은 최첨단 연산의 요구사항을 충족시키기 위해 더 적은 전력소모와 소형 칩 패키지, 고성능을 가능하게 하며 더 많은 기능을 제공한다. 고객들은 새로운 PVD시스템의 혜택을 인지하고 있으며 대량 생산을 위한 시스템을 갖추게 되었다"라고 덧붙였다.

벤츄라 시스템은 높은 수율의 3D 칩을 생산하고 우수한 갭필(gap-fill)과 연결의 신뢰성이 중요한 씨드층과 베리어의 완전성을 보장한다. 이러한 발전은 강력한 TSV를 위해 필요한 공극(void)을 채움으로써 박막 증착과 지속적이고 균일한 금속층의 증착을 가능하게 하는 이온의 방향성을 크게 향상시킨다. 방향성이 개선되면서 베리어와 씨드 소재의 양이 감소되고 높은 증착률을 달성할 수 있다. 벤츄라 시스템의 이러한 속성과 대체 베리어로써 티타늄의 적용은 장비의 신뢰성을 향상시키고 TSV 금속화의 유지비용을 줄일 수 있다.

어플라이드머티어리얼즈는 최첨단 반도체, 평판 디스플레이, 태양전지 등의 제조를 위한 혁신 장비, 서비스 및 소프트웨어를 제공하는 세계적 선두 기업이다. 어플라이드머티어리얼즈의 기술은 스마트폰, 평면 스크린 TV, 태양광 패널과 같은 첨단 제품의 가격 경쟁력 및 접근성을 높이는 데 적용되며, 전 세계 기업과 소비자들에게 혜택을 주고 있다.

* PVD: 물리적증기증착법(physical vapor deposition)
* Under Bump Metallization: 기판에 다이(die)를 연결하는데 사용