* 간단하게 살펴보는 후공정들과 기업들<엄브렐라리서치 anakin의 투자노트>

간단하게 후공정 기업들과 기술들을 제가 공부한 영역에서 정리해보았습니다. 더 많은 정보들과 기업들이 있지만 일단은 흡수할 수 있는 영역에서 정리한 것이니 참고만 부탁드립니다. 특히 공부에 많은 도움을 주신 블로거분들 감사합니다.

1) Descum

- 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

2) Reflow와 레이져 리플로우(LAB)

- 솔더 범프 표면처리 장비. 마이크로 솔더볼을 기판하고 연결하기 위해 구리 기둥을 세우게 되는데(Copper Pillar bump) 이 구리 기둥과 마이크로 솔더볼을 연결하기 위해 열처리하는 공정(Reflow)

- LAB(Laser Assisted Bonder, Laser Reflow 모두 같은말). 기존 리플로우 공정에서 발생하는 휘어짐(Warpage) 문제를 해결하기 위해 등장

- LAB는 고성능 칩을 패키지 기판에 본딩할 때 레이져를 이용해서 열을 가하는 방식. 즉, 일반적인 리플로우 방식보다 더 앞서있다고 판단

- 디일렉 기사에 따르면, 원천적인 LAB 장비 기술을 프로텍이 보유. 레이져 소스 또한 자체 개발한 것으로 보도됨

3) Hybrid Bonding

- 아시다시피 Hybrid Bonding에서는 마이크로솔더볼이 없는 범프리스 구조로 바뀌게 됨

- 그러나 완전한 범프리스로 가는 하이브리드 본딩은 어드밴스드 패키징에서도 완성형의 기술로, 아직은 도입까지 시간이 남은 상황

- TSMC의 CoWos 또한 아직 마이크로솔더볼을 계속 사용하고 있음

- 그런 측면에서, 하이브리드 본딩과 어드밴스드 패키징으로 갈 때 중요도가 계속 높아지고 꺾이지 않는 기술이 1) TSV, 2) Descum 및 세정 고정들임. 특히 TSV 공정에서는 Descum 공정 사용량이 기존대비 크게 급증

4) HBM과 어드밴스드 패키징, 하이브리드 본딩

- 어떻게 보면 HBM과 어드밴스드 패키징, 하이브리드 본딩은 함께 가는듯하면서도 약간씩은 다른 과도기적 성격

- 하이브리드 본딩으로 가면 TC 본더가 사라지고, 마이크로 솔더볼이 사라지고, 그러면 리플로우 공정도 사라짐(열처리할 대상이 없어지기 때문)

- 그러나 그것은 이론적인 얘기일 뿐, 아직은 이런 공정과 장비들이 다 같이 확대되는 과정인 것

- 예를 들어, HBM에서도 지금 당장은 레이져로 리플로우를 하지 않음. 그렇다고 LAB가 기술적으로 리플로우보다 밀리는 장비인가? 전혀 아닐 것. LAB는 또 다른 더 큰 비메모리 칩셋을 본딩할 때 쓰이게 됨. 즉 LAB는 어드밴스드 패키징의 수혜인 것

- HBM도 회사마다 기술이 다 다름. 전자는 TC본더를 통해서 NCF 필름을 이용한 방식으로 DRAM을 적층시키고 있고, 닉스는 매스 리플로우 방식으로 EMC라는 접착액을 이용하여 오븐에 굽는 방식

- 그렇기 때문에, 어떤 공정은 없어질 것이고, 어떤 공정 대비 어떤 공정이 더 앞서있기 때문에 이 공정은 제거된다 등의 추측들보다는, 각자의 기술방식과 공정에 따른 특장점이 있는 것으로 필자는 이해함

5) 기업들

5-1) 피에스케이홀딩스

- 가장 후공정 장비 노출도가 높고, 원래 이쪽분야에서 가장 오랫동안 해온 업체는 피에스케이 홀딩스

- 매출 비중 Descum(60%), Reflow(40%)로, 고객사는 국내 삼성전자/하이닉스 뿐만 아니라 글로벌 OSAT인 Armkor, 스태츠팩까지 납품 이력 존재

- Descum 장비 기술은 자회사 피에스케이가 하는 PR Strip과 같이 공정 이후 발생하는 찌꺼기를 제거하는 역할. 즉, 모회사 자회사가 각자 후공정, 전공정에서 유사한 기술 공정을 수행하는 것

- 특히 Descum은 TSV 공정이 확대되면서 구멍을 뚫는 횟수와 깊이가 증가함에 따라 디스컴 공정의 스텝이 확대 중. 향후 2.5D, 3D 패키징으로 갈수록 TSV와 디스컴의 영역이 확대

- Reflow 장비 기술은 2012년 7월 SEMIgear사로 부터 기술을 획득(100% 인수)하여 발전시킴. 즉, 10년 이상 리플로우 비즈니스를 해오고 기술 발전시켜왔음

- 회사에서는 반도체 업황 투자 부진에도 불구, 올해 작년보다 성장을 제시(전공정과 다른 후공정의 투자 사이클)

5-2) 프로텍

- 원래 디스펜서 전문업체. 그러나 지속적인 신규 장비 포트폴리오 확장. Die Bonder, Laser Reflow(LAB), Micro Solderboll attach 등

- 디스펜서는 스프레이처럼 접착제나 기타 액체를 균일하게 뿌려주는 장비

- LAB(레이져 리플로우)가 단가가 가장 높은 장비. 기판 위에 레이져를 조사해 발생하는 열 에너지로 솔더볼을 기판에 접합 시키는 장비. 2016년 1세대 레이져 리플로우를 처음 개발

- 공동개발 특허 이슈에서 해소되면서, T사, 글로벌 OSAT 등으로 수출할 수 있을 것으로 기대

* 참고자료

1) 2021.08.11 피에스케이홀딩스_패키징 고도화에 따라 재평가가 나타날 것(삼성증권, 배현기 연구원님)

2) 숨겨진 찐 HBM 수혜주 https://blog.naver.com/dnjsrlid/223015081416 (블로거 웡키님)

3) Ulvac과 Descum 관련 자료 정리 https://blog.naver.com/dnjsrlid/223016386415 (블로거 웡키님)

4) Interconnection과 후공정 투자 https://blog.naver.com/dnjsrlid/223054142007 (블로거 웡키님)

5) 23.04.17 프로텍_반도체 후공정 장비업체의 숨은 강자(리딩투자증권, 유성만 연구원님)

6) 23.03.23 프로텍_반도체 디스펜서에 특화된 후공정 설비업체(한국IR협의회, 이새롬 연구원님)

7) TSMC도 탐내던 프로텍의 그 장비, 이제 팔 수 있다 https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=21423 (디일렉)