ACM Research, 친환경 및 경제적인 차세대 웨이퍼 세정 시스템의 글로벌 상용화 발표
ACM Research, 친환경 및 경제적인 차세대 웨이퍼 세정 시스템의 글로벌 상용화 발표
  • 최광민 기자
  • 승인 2019.12.17 12:25
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Ultra C Tahoe, 싱글 웨이퍼 세정의 황산 사용량 10분 1로 줄여
ACM Research 제품 (사진:ACM Research)
ACM Research 제품 (사진:ACM Research)

ACM Research는 배치(bench)와 싱글 웨이퍼의 세정 기술을 결합한 세계 최초의 통합 세정 장치의 생산 라인이 준비 상태라고 발표했다. Ultra C Tahoe 세정 장치는 포토 레지스트 제거와 식각, Implant와 CMP 공정 후의 세정에서 향상된 공정 성능을 제공하고, 화학 물질에 대한 비용 절감과 황산 폐기물의 양을 크게 줄일 수 있다.

반도체 산업 폐기물에 대한 정부 규제와 환경 위험에 대한 전 지구적인 인식은 반도체 생산 과정에서 성능의 희생 없이 화학 물질의 소비를 줄일 수 있는 세정 장치에 대한 수요 증가를 요구하고 있다. 특히 황산 폐기물에 대한 처리 방법은 최적이라고 할 수 없다. 미국의 경우는 매립을 하고 있지만, 환경 오염의 위험을 완벽하게 제거하지는 못한다. 또한 한국, 대만 그리고 상하이와 같이 매립 공간이 제한된 곳에서는 고온 정화 방법으로 처리 하지만, 이 접근방식은 대량의 에너지를 소비하고 추가적인 온실가스 배출을 야기시키고 있다.

ACM Research의 데이비드 왕(David Wang) CEO는 "황산 폐기물 처리는 첨단 IC 제조의 주요 도전과제이다. 예를 들어 대만에서는 사용되는 황산의 절반 이상을 반도체 공장들이 차지하고 있다"고 말했다.

또한 "배치 세정만으로는 28nm 이후의 노드에서 필요한 공정 성능을 달성할 수 없다. 싱글 웨이퍼 세정으로의 전환은 공정 성능은 향상시켰지만, 황산 소비량을 급격하게 증가시켰고 이제는 환경에 유해한, 위험하고 에너지 집약적인 폐기 방법을 필요로 하게 되었다. ACM Research는 적은 양의 화학물질을 사용하고도 고객들이 기대하는 싱글 웨이퍼 세정 방법과 같은 높은 세정 성능과 공정상의 유연성을 제공하는 독점적인 Tahoe 장치를 개발했다. 본 장치는 폐기물 처리 비용을 크게 절감할 수 있는 친환경 솔루션으로 반도체 업계의 기술 로드맵을 유지할 수 있는 성공적인 조합이라고 할 수 있다”고 말했다.

Ultra C Tahoe 세정 장치는 두 개의 모듈을 하나의 습식 세정 장치로 결합한 것이다. 배치 모듈에서 황산 혼합액(SPM) 세정이 이루어지고, 이 과정에서 사용된 화학 물질은 독립적인 배치 장치에서처럼 재순환이 되어, 싱글 웨이퍼 SPM 세정과 비교해서 황산 폐기물의 양을 최소한 80%까지 줄일 수 있다. Tahoe 장치 안에서 배치 세정 후 웨이퍼는 젖은 상태로 다음 단계의 세정을 위한 싱글 웨이퍼 모듈로 이동된다.

싱글 웨이퍼 챔버는 유연성을 갖고 있으며, 개별 고객사의 필요에 따라 SC-1, HF, DI-O3, 또는 다른 화학 물질들을 배치할 수 있다. 본 장치는 최대 4개의 arm을 제공할 수 있으며, 각각의 arm은 최대 3개의 화학 공정을 처리할 수 있다. N2 spray arm이나ACM Research에서 개발한 스마트 Megasonix arm에 의한 메가소닉 세정을 선택할 수도 있다. 또한 본 시스템은 패턴 웨이퍼에 적용할 수 있는 IPA 건조 기능도 제공하고 있다.

Ultra C Tahoe 세정 장치는 싱글 웨이퍼 장치에 필적하는 낮은 교차 오염 위험과 우수한 파티클 제거 성능을 증명했으며, 황산 소비율도 훨씬 낮췄다. 통합된 Tahoe 장치는 고객사의 생산 라인에서 전통적인 SPM 배치 장치와 비교했을 때, 웨이퍼당 30nm 크기의 파티클을 수백 개에서 약 10개 수준까지 줄일 수 있다는 것을 보여주었다. 하루 2,000장의 웨이퍼를 처리하는 Tahoe 시스템은 200L 이하로 황산의 소비를 줄일 수 있고, 이는 싱글 웨이퍼 세정에 비해 하루 1,600L 이상의 황산 폐기물을 절약하는 것이다.

 


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