netX chip carriers lined up on a table.
Empowering communication

블로그: 반도체 제조 및 장비 기계

현재의 칩 위기는 반도체 산업에 최근 수십 년간 최대의 도전 과제 중 하나를 제시합니다.

점진적 디지털화는 반도체가 이제 거의 모든 장치에 탑재된다는 의미입니다. 고도로 통합된 이들 칩은 디지털 정보 처리가 가능하여, 반도체 수요는 매년 갈수록 증가하고 있습니다. 하지만, 개별 생산 단계를 간략히 도식화한 다음 그림에서 볼 수 있듯이, 생산 측면에서도 반도체는 가장 복잡한 제품 중 하나입니다.

이러한 단계들은 반도체 제조용 공장 시설인 '팹'에서 수행됩니다. 여기서는 실리콘 웨이퍼, 포토 마스크, 각종 가스 및 유체 등 각가지 구성 요소가 광범위하게 소요됩니다. 반도체 제조 기계는 실제적인 반도체 생산을 담당합니다. 이들 기계는 에칭 공정, 증착 및 리소그래피 등으로 원자를 조작하여 웨이퍼에 고집적 칩을 형성합니다. 다음으로 웨이퍼가 절단되고, 그에 따라 해당 칩이 포장됩니다.

반도체 제조 기계의 툴

반도체 제조 기계의 중요한 컴포넌트는 툴이라고도 알려진 장치입니다. Hilscher가 출시한 신제품 comX 51CA-RE\R도 이러한 툴에 사용되며 EtherCAT 통신을 담당합니다. ETG.5003 표준에 따르면, 통신 모듈은 다음 툴에서 사용될 수 있습니다:

1. 저감 및 서브 팹 시스템

서브 팹에는 제조 공정에서 발생하는 배기 가스와 부산물을 처리하는 수많은 펌프와 환원 시스템이 있습니다. 이들은 또한 클린룸 내의 공정 챔버에 있는 툴에 완벽한 환경을 조성하는 역할도 담당합니다.

2. DC 및 RF 발전기

DC 및 고주파 발생기는 반도체 생산에 사용되어 공정 챔버 내에서 화학 및 물리적 공정(예: 증착, 에칭 및 세척)을 수행합니다.

3. 질량 유량 제어기

반도체 생산에는 100여 종의 가스와 일부 유체가 사용되며, 이는 질량 유량 제어기를 통해 조절할 수 있습니다.

4. 공정 제어 밸브

공정 제어 밸브는 일반적으로 다양한 산업 응용분야에서 압력, 유체 수준, 유체 흐름 또는 온도 등의 제어에 사용됩니다. 이들은 또한 반도체 생산에도 사용됩니다.

5. RF 매치

고주파 기술분야에서, 전선에 부적합한 부하 임피던스로 인해 발전기가 전체 전력을 해당 부하에 전달할 수 없게 됩니다. RF 조정으로, 전력 레벨의 정밀한 조정이 마이크로 초 단위로 수행될 수 있습니다. 반도체 생산에서, 이는 정확한 동력 전달을 보장하여 궁극적으로 생산 공정의 안정성에 기여합니다.

6. 러핑 펌프

반도체 생산에서, 진공 펌프는 진공 또는 초고진공 생성에 사용됩니다. 건식 진공 펌프는 공정 조건 안정화에 도움이 됩니다.

7. 온도 제어기

에칭 공정에서 고체 물질이 화학 용액으로 액화됩니다. 적정 온도는 여기서 핵심적인 역할을 합니다. 따라서, 온도 제어기는 편차를 방지하는 데 사용됩니다. 온도 편차는 에칭 이후 웨이퍼를 사용할 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다.

8. 터보 펌프

터보 펌프를 사용하면 고속 회전 로터에 의해 (초고) 진공 생성에 필요한 압력이 생성되므로, 매우 순수한 공정 조건이 만들어집니다.

9. 진공 압력 게이지

고정밀 진공 측정은 반도체 제조업체 입장에서 클린룸을 보호에 필수적입니다. 따라서 진공 압력 게이지는 다양한 공정 단계(예: 분리 또는 에칭)에서 사용됩니다.

신규 팹 건설

점진적 디지털화 외에, 또한 신규 팹 건설을 필수불가결하게 만드는 점이 있습니다. 반도체의 부족은 현재 모두에게 회자되고 있습니다. 정치적 긴장으로 인해 원자재 공급업체 간의 공급 부족이 초래된 이유입니다. 자연 재해로 인해 생산이 크게 중단되었고, 그 밖에 코로나19 대유행으로 이러한 위기가 더 악화되었습니다.

다만, 업계 최대 기업들은 이러한 도전에 직면해 있으며, 신규 팹 건설을 위해 수십억 달러를 투자하고 있습니다.

comX 51CA-RE\R

Hilscher는 comX 51CA-RE\R을 통해 기존 생산 시설을 확장하고 반도체 생산에 새로운 역량을 창출해야 할 필요에 부응하고 있습니다. 생산 기계 제조업체들은 Hilscher의 EtherCAT에 대한 다년간의 경험뿐만 아니라 comX 모듈의 신뢰성에도 믿고 맡길 수 있습니다.

  • 반도체 제조 설비 장치용 EtherCAT 슬레이브 네트워크 인터페이스
  • ETG.5003-1 표준에 따라 개발된 공통 장치 프로파일
  • 네트워크 커넥터를 "온보드"로 탑재한 완벽한 슬레이브 인터페이스
관련 링크
Four different embedded modules from Hilscher on a colorful background. The devices are slightly mirrored on the bottom.

Hilscher의 임베디드 모듈은 필드버스 또는 실시간 이더넷 인터페이스를 소형 자동화 장치에 통합하는 데 이상적인 솔루션입니다. 드라이브 또는 컨트롤러와 같은 필드 장치를 자동화 시스템에 빠르고 쉽게 통합할 수 있습니다.

반도체 산업은 신규 생산 설비를 계획할 때 최첨단 기술에 의존합니다. 이제 comX 51CA-RE\R 덕분에 기계 제조업체는 반도체 산업용 툴을 설계 시, 자사의 애플리케이션 개발에 전념할 수 있게 되었습니다.

Two Hilscher employees standing behind a glass panel discussing a project.

Hilscher의 통신 솔루션은 전 세계 다양한 산업에서 사용됩니다. 필드버스나 실시간 이더넷(Real-Time Ethernet) 시스템에서 마스터 또는 슬레이브 애플리케이션을 위한 것이든, 현대적인 클라우드 인프라나 개발 단계의 추가 서비스와 지원을 위한 것이든, 당사는 고객을 위한 적절한 솔루션을 보유하고 있습니다.