HBM 반도체 초고집적 하이브리드본딩 스택장비 기술 동향

초록

최근, 산업에서 하이브리드 본딩으로 전환하는 것이 이슈이다. 이는 die to die gap이 10 μm까지 줄어들 경우, 기존 언더필의 기술적 한계로인해 적용이 어렵고, 로직 다이의 열방출 등의 문제로 있어 HBM4 이후에는 하이브리드 본딩으로의 전환이 필수적이기 때문이다. 본 리뷰에서는 산업적 장비라는 측면에 맞춰 하이브리드 본딩의 전반적인 내용보다는 하이브리드 본더의 현황에 대해 자세히 살펴보았다. 하이브리드 본더는 종래의 BEOL 시스템과는 달리 극한 정밀도가 요구되는 최첨단 시스템으로, 10-4 rotation 정밀도 및 정밀 하중 컨트롤이 가능한 본드 헤드, 맞춤형 본딩 노즐, 나노급 위치정밀도 스테이지 및 오차보정 알고리즘, real time bidirectional optics, ISO-3 청정도의 환경제어(이물/ 온도) 등과 같이 반도체 전공정에나 적용되었던 핵심기술 개발이 요구된다. 또한, 본더의 성능을 파악하기 위해 HBM의 Alignment 방안, C-SAM에 의한 본딩 품질 테스트 방안 및 본딩 장비 전반적인 제작 방안에 대해 알아본다.

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