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활용사례

여러 산업에서 다양하게 활동되고 있는
3D프린터를 확인할 수 있습니다.

반도체 웨이퍼 테이블 열관리

반도체 웨이퍼 테이블 열관리

활용기업

Wilting

분야

반도체

목적/방식

금속
반도체 설비의 열 관리 최적화

milliKelvin(mK)(극저온) 범위 내에서는 시스템 교란이 조금만 발생해도 나노미터 수준으로 영향을 미치기 때문에 온도 유지가 필수입니다. 이때는 냉각 채널과 표면 패턴을 최적화하면 표면 온도와 열 경사가 크게 개선되는 동시에 시간 상수가 작아집니다. 결과적으로 시스템 속도와 정확도도 향상됩니다.  

*웨이퍼(Wafer)
일명 슬라이스 또는 기판은 집적 회로 제작을 위한 전자 기기 및 기존의 웨이퍼 기반 태양광 전지에 사용되는 결정질 실리콘과 같은 반도체 소재의 얇은 조각이다. 실리콘 반도체 소재의 종류 결정을 원주상에 성장시킨 주괴를 원판 모양으로 얇게 깎아내어 만든다.
출처 : 위키백과

정밀 가공 회사인 Wilting은 반도체 생산 및 응용 분야에서 수년간 축적한 경험을 바탕으로 고객이 적층 제조를 적용하여 반도체 설비의 열 관리를 최적화하는 데 도움을 제공할 수 있습니다. 적층 제조만으로도 독자적인 설계가 가능하기 때문에 고객은 효율적인 열 소산과 시스템 처리량 및 정확도 개선으로 전반적인 성능을 높일 수 있습니다.

설계유연성

적층 제조에서는 냉각 채널 같이 피처가 복잡한 웨이퍼 테이블을 최적화하여 설계하고(예: 위상 최적화 사용), 빠르게 반복하고, 제조함으로써 열 소산 효과를 높일 수 있습니다.

클린룸 환경을 위한 높은 품질과 정확도

3D Systems의 금속 적층 솔루션은 산소 농도를 최대한 낮게 유지하는 불활성 환경에서 부품을 생산할 뿐만 아니라 미세입자 청정도를 최적화할 수 있는 독자적 프로세스를 따르기 때문에 높은 소재 품질과 부품 정확도가 보장됩니다. 적층 제조 서비스에서는 클린룸 요건에 적합할 뿐만 아니라 리소그래피 및 웨이퍼 처리 설비에서 사용할 수 있는 금속 부품을 제작합니다.

성능 및 생산성

웨이퍼 테이블 같이 중요한 반도체 설비 구성품의 열 관리를 최적화하여 반도체 설비 정확도를 1~2nm까지 개선하는 동시에 속도와 처리량도 개선할 수 있습니다. 또한 설비 속도와 운전 시간이 증가하여 처리할 수 있는 웨이퍼 수가 늘어나고 전반적인 생애 가치도 높아집니다. 적층 제조는 웨이퍼 테이블을 구조적으로 최적화하여 부품 및 어셈블리 수를 줄일 수 있습니다. 또한 다수의 부품으로 조립된 어셈블리를 모놀리식 부품으로 교체하여 안정성을 높이고, 제조 수율을 개선하고, 인건비를 절감하는 것도 가능합니다.

열 효율과 관련된 과제 해

01 열 경사 감소

Thales Alenia Space와 3D Systems는 오랜 기간 협업적 파트너 관계를 유지하면서 2021년부터 1,700개가 넘는 내공성 웨이퍼 테이블에서 온도와 열 경사가 바뀌면 리소그래피 공정과 시스템 성능에 악영향을 미쳐 왜곡이 발생하는 원인이 될 뿐만 아니라 처리량과 정확도까지 저하될 수 있습니다. 

02 출시 시간 개선

기존 제조 방식에서는 열 효율과 성능에 맞춰 웨이퍼 테이블을 최적화하려면 여러 차례 설계를 반복해야 하는 경우가 많기 때문에 프로젝트 기간에 악영향을 미칠 수 있습니다.

03비용 절감 및 안정성 향상

기존 제조 방식에서는 용접선이 발생하는 등 웨이퍼 테이블의 복잡성이 증가하여 대부분 부품 비용 상승으로 이어집니다. 하지만 여기에서 끝나지 않고 부품 성능과 안정성까지 떨어질 수 있습니다.

활용 3D 프린터

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