본문 바로가기
전체메뉴
bar_progress

글자크기 설정

닫기

독자 한국기술의 세계시장 선도하는 기업 “레이저쎌”

수정 2021.08.02 09:00입력 2021.08.02 09:00

반도체 투자 활성화에 힘받는 뉴페이스 “레이저쎌”

독자 한국기술의 세계시장 선도하는 기업 “레이저쎌”

반도체 공정은 크게 두가지로 나뉜다. 웨이퍼 위에 회로를 만드는 전공정과 웨이퍼에 만들어진 회로들을 하나씩 자르고 외부와 접속할 수 있도록 선을 연결, 칩을 보호하도록 감싸 패키징하는 후공정이다.


반도체의 성능을 높이고자 반도체 업계에서는 그간 전공정에 속하는 반도체에 회로를 아주 얇게 새기는 초미세 공정을 향상시키는데 집중했다. 초미세 공정은 나노미터 단위 (1나노미터는 10억분의 1미터)의 미세 선폭으로 회로를 새기는 공정을 말한다. 선폭이 좁을수록 회로를 더 많이 새길 수 있어 트랜지스터를 더 작게, 더 많이 넣을 수 있다.

트랜지스터는 전기 신호를 증폭하며, 스위치 역할을 한다. 스위치 역할은 신호를 켜고 끄는 것으로, 컴퓨터는 이진법으로 계산하기 때문에 0과 1이라는 정보를 구분하는 역할을 수행하는 것으로 볼 수 있다. 같은 면적에 더 많은 트랜지스터가 있으면 더 빠른 연산 처리가 가능하다고 할 수 있다. 트랜지스터가 작아지면 더 낮은 전압에 의해 소비전력이 낮아지는 효과도 있다.


최근 5G, AI, IoT, 자율주행 등의 등장으로 처리해야할 정보들이 많고 대용량 정보를 처리하기 위해서는 반도체 성능 향상이 더욱 중요시되고 있다.

하지만 선폭을 얇게 만들어 같은 면적에 최대한 많은 회로를 그려 넣는 기술인 초미세공정으로 회로의 선폭 만을 줄이는 것에는 물리적인 한계가 발생할 수밖에 없다. 이를 극복하기 위해서는 후공정 부분인 패키지 공정을 통해 동일면에 입체적으로 반도체를 여러 개 쌓아 올려 반도체의 단위 면적당 성능을 극대화하는 방향으로 기술이 발전해 나가고 있다.


반도체를 쌓아 올리고 붙이기 위해서는 칩 여러 개를 기판 위에 쌓은 후 부착되도록 접착제에 열을 가한다. 하지만 지금까지 반도체 접합은 리플로우장비를 통해 반도체패키지 전체를 가열하는 방식으로 진행돼 같은 온도의 열이 기판과 칩 패키지 모두에 전달된다. 이에 반도체 휨 현상이 나타나는 불량이 발생하고 있다. 물질마다 열에 대한 휘는 정도는 모두 다르고, 칩보다는 기판이 더 많이 휘기 때문이다.


최근에는 접합 부위에만 열을 가해 눌러 휘지 않도록 하는 열압착접합 (TCB: Thermo Compression Bonding) 장비가 도입됐지만, 장비가 대당 10억~20억원 수준으로 상당히 비싸다. 또한, 개별 칩을 가열해 압력으로 붙이기 때문에 시간당 생산성 역시 기존 리플로우장비 대비 20~50% 수준으로 낮다. 무엇보다 도레이, 파나소닉, 시바우라 등 일본계 회사들이 시장을 꽉 잡고 있다.


레이저쎌(대표 최재준)은 독자 기술인 ‘레이저압착접합 (LCB: Laser Compression Bonding)’ 장비로 일본 기업이 장악하고 있는 기술 장벽을 뛰어 넘었다. LCB는 붙여야 할 칩과 소자, 기판이 쌓인 부분을 누른 후 면 단위 레이저로 가열해 기판의 휨 현상이 없다(Zero-Warpage). 반면, 생산성은 크게 향상됐다. 칩의 크기에 따라 차이가 있지만, TCB가 개별 칩을 한번 작업할 때 LCB는 10개의 칩을 한번에 누르고 동시에 가열하기 때문에 작업시간을 10분의 1 수준으로 절감할 수 있다.


LCB는 TCB 대비 가격도 저렴하며, 소모 전력도 적어 친환경적이다. 작업 속도도 수 배 이상 빠르고 적용 분야도 넓어 반도체 이외의 다양한 산업에도 적용할 수 있다.


레이저쎌은 LCB 장비 이외에도 스팟(Spot) 레이저 광을 면(Area) 레이저 광으로 만들 수 있는 초정밀 광학계인 ‘BSOM (Beam Shaping Optic Module)’ 시스템, 그리고 열을 발산하는 고출력 레이저를 안정적으로 컨트롤 할 수 있는 특수냉각 시스템 일체형 ‘NBOL (iNnovation Bonding Optical Laser)’ 시스템을 보유하고 있다. 이는 모두 세계 최초 기술이다. 또한, 면레이저 시스템의 특성을 분석, 공정 생산성을 극대화할 수 있는 공정 프로세스도 고객사에 납품하고 있다.


한편, 레이저쎌은 최근 주간사 선정을 마무리하고, 세계 최초의 기술을 기반으로 내년 기술특례 상장을 준비하고 있다.




정진 기자 jung93@asiae.co.kr
<ⓒ경제를 보는 눈, 세계를 보는 창 아시아경제(www.asiae.co.kr) 무단전재 배포금지>

댓글 SNS공유 스크랩

오늘의 토픽


위로가기