고대역폭 메모리(HBM) 생산과 UHP 배관 계측의 연관성

HBM(고대역폭 메모리) 성능은 수직 적층된 DRAM 다이를 잇는 TSV(실리콘 관통 전극)의 품질이 결정합니다. 깊고 좁은 TSV 홀을 식각하려면 SF6, C4F8 같은 고반응성 불소계 가스를 일정한 압력으로 주입해야 합니다. 가스 압력이 기준치를 벗어나면 식각 프로파일에 언더컷(Undercut)이나 보잉(Bowing) 결함이 발생하여 후속 구리 도금 공정이 실패합니다.

식각 가스 공급 배관의 압력 계측 오차는 곧 웨이퍼 전량 폐기를 의미합니다. 범용 압력 센서를 불소계 가스 라인에 적용할 경우, 센서 다이어프램이 부식되어 영점(Zero-point) 이동 현상을 일으킵니다. 공정 제어 시스템은 이 오차를 정상 압력으로 오인하여 챔버 내 가스 주입량을 잘못 조절하게 됩니다. 현장 엔지니어들은 이러한 압력 계측 오류를 방지하기 위해 특수 합금 기반의 UHP(초고순도) 센서를 도입합니다.

NAK는 식각 공정의 가스 압력 제어를 위해 NAGANO KEIKI ZT15 UC(Ultra Clean) 모델을 공급합니다. 제조사는 Co-Ni 합금 센서를 O링(O-ring) 없이 SUS316L 피팅에 직접 용접하여 부식에 의한 영점 틀어짐을 차단했습니다. 부식성 가스 노출이 극심한 라인에서는 Hastelloy® C-22 동등 재질을 적용한 ZT11 UHP 트랜스미터를 설치하여 장기 계측 안정성을 확보합니다.

정밀한 UHP 배관 계측은 단순한 모니터링을 넘어 HBM 다이 적층 수율을 방어하는 최전선 방어벽 역할을 수행합니다.