[이오테크닉스] 이오테크닉스 UV LASER에 대한 이해를 높혀보자

※ 감수인 의견 이제 조금씩 중복 리포트가 나오고 있습니다. 리포트가 쌓일수록 다양한 시각을 얻을 수 있습니다. 증권사의 (정형화된) 보고서보다 내용을 깊게 알 수 있어서, 이런 전달 방식이 더 좋은 듯 합니다. 어려운 얘기를 쉽게 알려 주셔서 감사 드립니다.   주가 : 시가총액 10927억(88700원, 5/21 장중) (최대주주 및 특수관계인 지분합 31%)   용어 TSV(Through-Silicon Via) 공정은 3D IC(3차원 집적회로) 스태킹에 사용되는 반도체 공정의 하나입니다. 이 공정은 실리콘 웨이퍼에 직접적으로 구멍을 뚫고 메탈라인을 채워 웨이퍼 간에 전기적 연결을 제공하는 것을 의미합니다. TSV 공정은 기본적으로 다음과 같은 단계들로 이루어집니다: 비아(via) 형성: 실리콘 웨이퍼에 직경 약 몇 십 마이크로미터의 구멍을 드릴링하여 비아를 형성합니다. 이 과정에서는 보통 깊은 반응 이온 식각(DRIE) 기술이 사용됩니다. 절연층 증착: 비아 내부에 절연체를 증착합니다. 이는 주로 저온 화학증착(LPCVD) 방식으로 이루어집니다. 컨택 메탈 증착: 절연층 위에 메탈을 증착합니다. 이는 전기적 연결을 제공합니다. 일반적으로 물리적 증착(PVD) 방식이나 화학적 증착(CVD) 방식이 사용됩니다. 비아 충진: 전체 비아를 메탈(주로 구리)로 채워 넣습니다. 이는 일반적으로 전기화학적증착(ECD) 또는 화학적증착(CVD)을 이용합니다. 이렇게 형성된 TSV는 다양한 기능성 웨이퍼 또는 디바이스 웨이퍼 간에 직접적인 전기적 연결을 제공하므로, 더 높은 밀도의 통합, 더 낮은 전력 소모, 더 빠른 데이터 전송 등의 이점을 제공합니다. 따라서 TSV는 반도체 산업에서 최근 다양한 분야에 광범위하게 활용되고 있습니다. HBM(High Bandwidth Memory)은 높은 데이터 전송률을 가진 3D 스택 메모리 형태의 DRAM(동적 랜덤 액세스 메모리)입니다. HBM은 기존의 DRAM 기술인 GDDR5나 DDR4와 비교해 더 빠른 데이터 전송률과 더 낮은 에너지 소비를 제공합니다. 이러한 특성은 고성능 컴퓨팅, 그래픽 카드, 네트워크 장비, 서버 등 고성능이 필요한 응용 분야에서 HBM의 사용을 촉진하였습니다. HBM은 반도체 칩들을 수직으로 쌓아올린 '3D 스택핑' 구조를 가지고 있습니다. 이를 통해 메모리 칩 간의 거리를 줄이고 데이터 전송 속도를 높일 수 있습니다. 또한, 각 메모리 칩 사이에는 TSV(Through-Silicon Via)라는 기술이 사용되어 수직 연결을 가능하게 하며, 이를 통해 메모리 간의 데이터 전송률이 높아집니다. HBM 메모리는 대역폭이 넓어 고성능 그래픽 처리 등에 적합하며, 특히 GPU(Graphic Processing Unit)나 서버, 네트워크 장비, 슈퍼 컴퓨터 등에서 주로 사용됩니다. 하지만 제조 공정이 복잡하고 비용이 높은 편이라, 주로 고가의 고성능 제품에서만 사용되는 추세입니다.   요약 TSV 공정은 반도체 칩에 10마이크로이하의 구멍을 만들어야 함 현재 식각 공정으로 처리 중. 식각공정은 감광제 도포/현상 등의 추가 공정이 필요함 지금 식각 공정을 UV 레이저로 대체하고자하는 움직임이 진행 중에 있음 이오테크닉스는 현재 고객사와 UV레이저의 TSV 공정 적용을 테스트 중 결과가 좋다면 장기적으로 새로운 시장이 열리게 될 듯   *앱을 설치하시면, 구독하시는 크리에이터에 대한 새글 알림을 받아보실 수 있습니다.  '오렌지보드' 로 검색하셔서 설치 부탁 드립니다. Orangeboard.CT가 작성한 글에 댓글로 피드백 주시면, 고객 본인이 원하는 기능이 적용될 수 있습니다. 참여 부탁 드립니다.

 

이오테크닉스 : 레이저 맛집 - 레이저 마킹, 어닐링, 그루빙, 드릴 장비 등 (by 알파카이코노미아, 23.5.3 게시)

 

안녕하세요. 웡키입니다. 

국내 반도체 장비 기업 중 기술력으로 손 꼽히는 기업에는 분명 이오테크닉스가 들어갈 겁니다. 

※ 이오테크닉스의 투자 포인트는 알파카이코노미아님의 글을 위의 링크로 남겨둡니다. 

 

이오테크닉스는 기술력의 근간은 레이져 기술력에 있죠. 

레이저로 글씨를 새기고(마킹), 웨이퍼를 자르고 (다이싱/그루빙), 구멍을 뚫는 (드릴링) 용도로 활용합니다.

  

그렇다면 레이저가 무엇일까요?

레이저는 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation을 줄인 말입니다. 

쉽게 이해하면 "방출된 강도 높은 빛 에너지"로 이해하면 됩니다.  

어떤 레이저들은 눈에 맞으면 실명이 된다는 이야기를 할 정도로 강한 에너지를 갖고 있죠. 

 

레이저에 대해서 좀 더 자세히 들어가보시죠.

레이저가 갖고 있는 특성은 어떻게 결정될까요?

 

 

 

레이져는 일반적으로는 파장의 길이에 따라서 카테고리가 분류됩니다. 

파장이 짧은 경우 짧다는 의미의 '단'파장, 길 경우 '장'파장이라고 명명되죠.

 

일반적으로 사용하는 레이저는 적외선(Infrared)에서 자외선(Ultraviolet)에 해당하는 파장 대역이 사용됩니다.

 

 

※ 출처 : 키엔스 

 

그리고 이 범위를 다시 자세히 들어가보면 

세가지의 주요 레이져 카테고리가 나오게됩니다. 

바로 'UV', 'Fiber', 'CO2'가 그것이죠. 

 

CO2 레이저는 10,600nm 이상의 파장 길이를 갖고 있습니다. 

PCB의 구멍을 뚫는 용도에 많이 쓰이는 레이저이죠.

아래의 사진처럼 물병에 마킹된 제조시점에 대한 정보도 CO2 레이저로 마킹됩니다.  

 

 

 

Fiber 레이저는 보통 IR 범위에 들어가며, 1,090nm의 파장 길이를 갖고 있습니다. 

금속에 글씨나 문양을 세기는 용도 혹은 커팅용으로 사용되곤 합니다. 

아래의 사진처럼 알루미늄을 레이저로 잘라내는데 사용될 수 있네요. 

 

 

 

UV 레이저는 355nm 이하의 매우 짧은 파장 길이를 갖는 레이저입니다. 

정확도가 매우 좋고 마킹/커팅 과정에서 손상을 입힐 가능성이 낮아지기에 아주 고성능의 레이저입니다.

반도체나 전자기기에 일련 번호 등을 마킹하는 용도로 사용되곤 합니다.

 

 

각각의 레이저들은 파장의 범위가 다르고 이에 따라 금속/플라스틱 등과의 반응성도 전혀 달라지게 됩니다. 

 

마킹하고자 하는 물질 혹은 커팅하는 물질에 따라서 서로 다른 Laser를 사용하게 됩니다. 

특히나 깐깐한 고객사라면 마킹된 심볼들의 정밀도에 대해서 더욱 깐깐한 기준을 내밀곤 하죠.

 

 

 

또한, 레이저마다 파장이 다르다는 점은 세밀함에 있어서 차이를 만듭니다. 

파장이 짧다는 것과 파장이 길다의 차이는 그림을 그리는 펜슬의 두께차이와도 같습니다. 

즉, 세밀한 터치로 얇은 질감의 그림을 그리는 것과 거친 터치로 두꺼운 질감의 그림을 그리는 차이이죠.

파장이 짧은 레이저는 더욱 세밀한 터치감으로 더 작은 구경의 구멍을 뚫을 수 있고 

물체를 자를 때도 버리는 부분이 적게 잘라낼 수 있습니다. 

그리고, 아주 깔끔하게 처리되어 표면의 거칠기가 매우 우수합니다.

 

다만, 파장이 짧을 수록 뚫거나 잘라내고자 하는 물질의 두께에서 한계가 존재합니다. 

또한, 파장이 짧다는 것은 집중되는 에너지가 높아 안전에서는 취약한 특징을 갖습니다.

그리고, 가격이 비싸기 때문에 PCB에서는 대다수(95%)가 CO2 레이저를 사용합니다.

 

정리해서 쉽게 이해하자면

UV 레이저는 기존 CO2 레이저보다 비싸지만 깨끗하고 세밀한 가공을 가능하게 합니다. 

 

최근에는 반도체 분야에서 전공정의 기술력이 한계에 도달함에 따라 후공정의 발전이 대두되고

후공정에서 요구되는 집적도가 높아지고 있습니다.

즉, 반도체에 사용되는 PCB가 과거보다 더 높은 사양을 갖게되는 것이죠. 

일련으로 '극소구경'이라는 아주 작은 형태의 드릴링을 요구하고 있는 상황입니다. 

[특히, 70um 이하의 구멍을 뚫을 때부터는 UV 레이저의 활용도가 높아지고 

UV 레이저는 25~30um 수준의 구멍까지도 뚫을 수 있는 능력을 갖고있죠.]

 

따라서, 과거에는 CO2 레이저로 충분히 가공할 수 있었던 부분들이 많았는데

이제는 UV 레이저를 활용하여 가공을 하는 상황으로 전환이 되는 것입니다. 

그리고 이 추세는 지속적으로 이어질 것입니다. 

 

뿐만 아니라 PCB 패키징 기판 분야에서 세력을 넓혀가는 동시에 

새로운 시장까지도 진입을 시도하고 있죠

그것은 바로 'TSV' 공정입니다. 

 

현재 TSV 공정은 HBM과 같은 하이엔드급에 해당하는 메모리의 전기적 연결 라인을 만드는 공정입니다. 

반도체가 과거의 수평 연결에서 수직 연결로 전환하는 과정에서 

이 'TSV'은 아주 중요한 역할을 하죠. 

그런데, TSV 공정을 진행하기 위해서는 식각 공정이 필요합니다. 

반도체에 대한 공부를 해보신 분들은 아시겠지만 식각 공정을 하기 위해서는 

감광제를 도포하고, 현상 과정을 거치는 등 다양한 추가적 공정을 필요로 합니다. 

즉, TSV 공정을 진행하기 위한 비용이 크게 들어가게 되죠. 

 

대신 결과적으로 아주 좁은(10um 이하)의 구멍을 만들어 낼 수 있습니다. 

 

그런데, TSV에 대한 필요성이 높아지는데 비용은 크기 때문에 

지금의 식각 공정을 UV 레이저로 대체하고자하는 움직임이 진행 중에 있습니다. 

 

이오테크닉스는 현재 고객사와 UV레이저의 TSV 공정 적용을 테스트 중에 있습니다. 

만약 이 결과가 좋다면 길게는 새로운 시장이 열리게 되는 것입니다. 

 

여기까지, UV 레이저 공정에 대한 이해와 적용 범위의 확대에 대해서 알아봤습니다. 

증권사의 리포트에서는 다루지 않았던 내용들에 대해서 최대한 알려드리기 위해서 찾아봤고 

이오테크닉스가 UV 레이저를 강조한 이유를 좀 더 쉽게 이해할 수 있도록 작성 해봤습니다.

 

투자하는데 반드시 필요하다고 보기는 어려울 수 있지만 

그래도 이해를 하면 왜 이오테크닉스의 UV레이저의 기술 중요성을 이해하고 

투자를 하는데 있어서 더 윤활하지 않을까라는 생각이 있습니다.

 

감사합니다. 

 

 

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