* 삼성전자 TSV 투자에 대해
- 삼성전자의 TSV 투자 확대는 매우 이례적. 삼성이 후공정에 대한 투자를 제대로 진행한 적이 이때까지 크게 없기 때문
- 특히 구체적으로 40K까지의 capa 증설을 언급했다는 점에서 의미가 크다는 판단. 기존 capa 대비 2배 상향 증설하고, 향후 HBM이나 128GB 서버 모듈 수요 증가시에는 추가 투자까지도 할 수 있을 것으로 기대
1) TSV에서 중요해지는 공정들
- TSV는 모두가 알다시피 HBM 구조상 DRAM 들을 연결하기 위해 구멍을 뚫는 것. HBM의 성능이 더 향상되려면 1) DRAM을 더 많이 쌓기 위해 더 많은 TSV 공정이 요구되고(step 증가), 2) 더 미세한 TSV 공정이 필요해지게 됨
- 즉, TSV의 스텝 증가와 공정 난이도 증가가 수반. 이를 보조하기 위한 장비로 등장하는 것이 패키지 오버레이 검사장비와 Plasama Treatment(Descum) 장비
- 국내에서는 오로스테크놀로지와 피에스케이홀딩스가 메인
2) 패키지 오버레이 검사 장비
- 국내 오로스테크놀로지가 유일. 원래 오버레이 계측 장비는 전공정에서 노광공정 이후 적층된 각 레이어가 얼마나 수직으로 균일하게 정렬되어 있는지를 확인
- 즉, 전공정에서 쓰이는 장비를 이번에 12인치 웨이퍼 레벨 패키지(WLP)용으로 개발. 1) 범프 형성 공정 및 2) TSV 공정에서 활용되는 첨단 패키징 공정 검사 장비
=> DRAM 간에 수직 적층하는 HBM 제작 시, TSV로 뚫고 그 공간을 마이크로 범프로 연결하는데, 하부 패턴과 범프 패턴의 정렬(Overlay)과 크기(CD)를 측정하는데 활용
3) Descum 공정
- 솔더볼과 마이크로 범프의 미세화 공정에서 필요해지는 표면의 평탄도 향상과 이물질이 없는 상태를 위해 필요한 Plasma Treatment를 Descum이라 부름
- 또한 Advanced Packaging에서 가장 중요한 TSV 공정에서 발생하는 찌꺼기(Scum)을 제거. 이 TSV와 Descum 공정은 향후 후공정 발전 방향에서 사라지지 않고 오히려 계속 더 강화됨
- 이 Plasma Treatment는 FOWLP/FOPLP 등의 RDL First 공정에서도 계속 사용됨. RDL 형성시에 PR 측벽의 Scum을 제거
- 특히 TSV 공정에서는 Descum 공정 사용량이 기존대비 크게 급증하는데, 기존대비 약 5배 증가한다고 알려져 있음
4) 오로스테크놀로지
- 국내에서 유명한 에프에스티의 자회사. (09년 설립) 주력인 오버레이 계측 장비는 노광 공정에서 반도체 웨이퍼 위 물질이 회로 패턴에 따라 잘 적층되었는지 확인하고 위치 오류를 보정
- 오버레이에서 IBO(Image Based Overlay) 분야 위주로 개발 중이며, 현재 이 시장을 독점하는 KLA 장비를 국산화
- 그동안은 SK하이닉스향으로 의존된 구조 때문에 실적이 부진. 올해부터 오버레이 계측 장비 라인업을 첨단 패키징 후공정까지 다각화하고 중국 및 대만 업체향으로 공격적으로 진출. KLA가 철수한 중국 시장을 타겟
- 특히 언론보도에 따르면, 국내 메모리 제조사향 HBM TSV 공정 오버레이 계측장비 공급. 필자는 KLA의 대응이 부족했기 때문이라고 판단. HBM은 메모리 업체만의 특수한 아이템이기 때문에, 전공정 위주의 오버레이 장비를 공급하는 KLA가 집중하기 어려운 분야. 오로스가 그런 측면에서 우위에 선 것으로 판단
- 회사는 임직원 수 180명 중 연구개발담당 인원 수가 무려 80명(다트전자공시 기준). 매출액 대비 연구개발 비용이 22년 37%, 올해 1분기는 51% 수준으로 사실상 R&D에 영혼을 갈아넣고 있는 기업
- 향후 시장이 더 커지는 Thin Film Metrology 시장까지 진출하기 위해 연구개발 진행 중. 웨이퍼 박막두께측정 분야로 식각, 증착, 평탄화 공정 등 대부분 공정에 사용되어 오버레이보다 약 2배 큰 시장
* 참고자료
1) 오로스테크놀로지, 반도체 패키징 오버레이 계측장비 상용화
https://www.ddaily.co.kr/page/view/2023050811053031513 (디지털데일리)
2) 오로스테크놀로지, 신규 패키징 오버레이 계측장비 주요 고객사에 첫 공급
https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=20900 (디일렉)
3) 부각되지 않은 HBM 기업 오로스테크놀로지
https://blog.naver.com/skycoco0062/223135719645
(블로거 친절한스카이 님)
4) 오로스테크놀로지 다트전자공시
5) 오로스테크놀로지 홈페이지
http://www.aurostech.com/new/business/package_overlay_metrology.html