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▲ 벗겨서 쉽게 제거할 수 있는 임시 본딩 필름[출처=레조낙]일본 레조낙(Resonac Corporation, 사장 다카하시 히데히토)은 반도체 디바이스 제조 공정(전공정) 및 반도체 패키징 공정(후공정)에 웨이퍼 등을 글라스 등과 같은 캐리어에 임시로 지지하는데 사용되는 임시 본딩 필름을 개발했다고 밝혔다.레조낙은 새로운 디본딩 공정을 확립하고 새로운 임시 본딩 필름을 마케팅하기 위한 개발 파트너를 찾고 있다. 디본딩 공정은 제논(zenon, 이하 ‘Xe’) 플래시 광선을 조사해(flash light irradiation) 웨이퍼 또는 패키지를 캐리어에서 디본딩하며 웨이퍼 레벨부터 패널 레벨 공정까지 적용할 수 있다.또한 그을름과 같은 이물질을 생성하지 않으면서 기존 레이저 제거 방식에 비해 짧은 시간에 디본딩을 완료할 수 있다.이 기술은 일본, 미국, 한국, 중국, 대만 지역에서 특허를 받았다. 일본 특허 번호 7196857, 미국 특허 번호 11840648, 한국 특허 번호 10-2513065, 중국 특허 번호 ZL201880077311.4, 대만 특허 번호 I805655 등이다.▲ 레이저 및 Xe 광선 조사 이미지[출처=레조낙]첨단 반도체의 전공정 및 후공정에서는 임시 접착 재료로 웨이퍼와 칩을 글라스 등과 같은 캐리어에 임시로 접착하여 작업성을 향상시킨다.다양한 제조 처리 이후에 웨이퍼 또는 패키지를 임시 접착 재료와 함께 캐리어에서 디본딩한다. 따라서 임시 접착 재료의 성능은 모든 제조 공정에서 호환되어야 하며, 잔여 임시 접착 재료를 쉽게 제거할 수 있어야 한다.또한 디본딩 공정을 손상 없이 단시간 내에 완료해야만 높은 수율과 생산성 달성이 가능하다. 최근에는 후공정에서도 전공정만큼 청결도를 유지하는 것이 필수다. 따라서 기존의 레이저 제거 디본딩 방식은 그을름이 발생해 문제가 있었다.높은 내열성과 내화학성을 갖춘 레조낙의 임시 본딩 필름은 웨이퍼와 패키지를 임시로 캐리어 위에 지지할 때 충분한 접착 성능을 보여준다.캐리어에서 필름을 디본딩한 후에는 상온에서 잔여물 없이 벗겨내 쉽게 제거할 수 있다. 캐리어에서 웨이퍼를 디본딩하는 공정은 Xe 플래시 광선을 조사하므로, 넓은 면적의 일괄 조사(batch irradiation)와 순간적 고에너지 출력이 가능하다.▲ Xe 플래시 광선 조사를 통한 디본딩 공정 이미지[출처=레조낙]Xe 플래시 광선 조사로 인해 글라스 캐리어 위에 형성한 금속층의 국소적 가열을 통한 변형을 일으켜 열이나 기계적 응력을 적용하지 않아도 웨이퍼와 패키지의 디본딩이 짧은 시간에 가능하다.또한 디본딩 메커니즘이 레진 분해와 관련이 없기 때문에 레이저 조사 시 생성되는 그을름 등의 이물질이 발생하지 않는 청결한 공정이라는 장점도 갖고 있다.레조낙은 임시 본딩 필름과 새로운 디본딩 방법이 메모리, 로직, 전력 반도체뿐 아니라 첨단 반도체 패키지의 제조 공정에도 적합하다고 믿는다.
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▲ 일본 반도체 및 전자재료회사인 레조낙(Resonac) 빌딩 [출처=홈페이지]일본 반도체 및 전자재료회사인 레조낙(Resonac)에 따르면 오픈 이노베이션을 통한 '공창형 화학회사'를 목표로 하고 있다.공창은 고객 뿐 아니라 원재료 제조업체, 장비 제조업체 등과 합께 공동으로 창조를 진행한다는 의미다. 레조작이라는 회사 명칭 자체가 공명한다(Resonate)와 화학(chemistry)의 조합한 용어다.레조낙은 2023년 기준 1조2889억 엔의 매출액을 기록했다. 매출액 중 26%는 반도체 및 전자재료에서 나왔을 정도로 중요한 사업이다.특히 반도체를 제조하는 초기 단계에 필요한 특수 가스, 표면을 매끄럽게 하는 재료, 반도체를 굳히는 수지, 반도체 각층의 접착제 기판 재료, 외층의 보호재료 등을 제조 및 판매한다.일본 반도체 업계는 한국과 대만에 의해 협공을 당해 어려운 상황에 처해 있다. 하지만 약 1조 달러에 달하는 반도체 시장에서 점유율을 높이기 위해 증산 능력을 확보하고 연구개발 능력을 강화하고 있다.일본 정부도 반도체 관련 업체의 협력과 연계를 강화하기 위해 'Manufacturing Japan Summit 2024'를 개최했다. 업계와 업종을 넘어 광범위한 협력을 이끌어 내기 위함이다.참고로 레조낙은 2023년 히타치화성과 쇼와전공이 합병해 탄생했다. 히타치화성은 반도체 재료의 복합화와 평가기술에 강점을 갖고 있었다. 반면에 쇼와전공은 특수수지 등 화학제품의 경쟁력이 우수했다.
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▲ 일본 화학회사인 레조낙 홍보자료 [출처=홈페이지]일본 화학회사인 레조낙(レゾナック)에 따르면 2028년까지 연구인력을 현재보다 40% 증가한 100명으로 확보할 계획이다. 반도체 재료의 개발에 집중하기 위한 목적이다.현재 재료 개발용 등 고도의 계산기수을 다루는 '계산정보과학연구센터'의 인원은 약 70명이다. 전체 인원의 70~80%는 반도체·전자재료 분야에 배치할 방침이다.인공지능(AI)을 활용해 재료개발을 효율화하는 머티리얼스 인포매틱스(MI) 등을 강화할 계획이다. 전기자동차(EV)의 도입이 증가함에 따라 파워반도체에 대한 수요가 확대되고 있다.레조낙은 계산과학의 강점을 살리고 차별화하는 전략을 추구하고 있다. 도쿄공업대(東京工業大)에 재학 중인 대학생들을 계산과학과 관련된 연구개발에 참여시키고 있다.파워반도체의 재료인 탄화규소(SiC) 에피택셜 웨이퍼의 생산 규모를 늘리려는 이유다. 향후 5년 이내에 관련 매출을 2022년 대비 5배 확대할 방침이다.
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