반도체 및 마이크로일렉트로닉스

마이크로칩은 얼마나 작아질 수 있을까요? 지난 수십 년간, 스마트폰, 랩탑, LED 스크린 및 기타 전자기기의 마이크로칩이 소형화되면서, 기술 산업의 제조기업들은 반도체 크기의 한계에 도전해왔습니다. 처리능력과 메모리는 증가하면서도 반도체 선폭은 마이크로미터에서 나노미터 단위로 감소했습니다. 1나노미터는 1미터의 10억분의 1로 너무나 미세하여 사람 머리카락 한 올의 직경과 대등해지기 위해서는 1 나노미터 100,000개가 수평으로 늘어서야 될 정도입니다.

이는 2년마다 집적회로안의 트랜지스터의 수가 2배 늘어난다는 무어의 법칙의 근간입니다. 고든 E. 무어가 1965년에 펼친 이 대담한 주장은 매우 오랜 시간동안 유효했습니다.

그런데 무어의 법칙이 앞으로도 적용될 수 있을까요? 두 가지 문제로 인해 그 속도는 둔화될 수 있습니다. 보다 작고 강력한 반도체를 생산하는데 높은 비용이 든다는 점과, 반도체 제조 및 프로세싱 공정이 청정해야 한다는 것입니다. 극도로 작은 최근의 반도체는 매우 작은 입자에도 오염되어 웨이퍼 결함이 발생할 수 있고, 그 결과 수율이 감소하고 유지보수로 인한 비용과 시간이 소요될 수 있습니다.

요컨대, 반도체 선폭이 작아짐과 동시에 생산비용증가 및 청정도 관련 문제가 커진다는 것입니다.

이러한 난제를 해결하기 위해 노력하는 기술 기업들의 오랜 파트너인 고어는 공정을 안전하고 차질 없이 유지해주는 고유량 필터, 미세여과 매체, 케이블, 다양한 차폐 솔루션을 공급하고 있습니다. 고어의 PTFE 기반 소재는 내화학성과 내구성을 겸비하여 반도체 제조기업이 필요로 하는 완벽한 청정도를 제공합니다.

반도체 업계는 청정성과 화학적 친화성을 확보하기 위해 PTFE와 같은 플루오로폴리머에 의존하고 있습니다. 향후 반도체의 크기가 보다 감소하면, 더 스마트하고 빠르며 작은 마이크로 칩을 만들기 위해 PTFE 멤브레인의 혁신을 달성해야 할 것입니다. 고어는 이러한 혁신의 방법을 찾아냈습니다.

반도체 산업의 다음 화두는 반도체 웨이퍼에 더 많은 전기회로를 입사시키는 공정인 EUV(극자외선) 노광기입니다. 이미지가 빛에 의해 실리콘에 입사되는 노광시스템은 빛을 이용해 필름에 상이 맺히게 하는 카메라와 비슷합니다. EUV 노광기는 빛의 파장이 상대적으로 짧기 때문에 칩 위에 더 많은 전기회로를 입사할 수 있어 컴퓨터 칩의 미래로 여겨지고 있습니다.

이 신기술과 관련하여 여전히 해결해야 할 문제들이 있지만, 고어는 장기적인 관점을 취하고 있습니다. 2009년, 한 광학 시스템 제조기업이 EUV 노광시스템 운영에 필수적인 초고진공, 저압, 무균 환경에 적합한 케이블 어셈블리의 공급에 있어 고어를 장기적 파트너로 선정했습니다.

이 첨단 EUV 공정을 위한 케이블 커넥터 개발에 오래 전에 투자한 경험이 있는 고어는 신기술을 도입하는 제조기업들을 지원할 준비가 되어 있습니다. GORE® 케이블은 분진이 적으며 시스템 성능과 수율을 개선합니다. 클린룸용으로 특수 설계된, 분진이 없고 내화학성을 보유한 제품도 있습니다. EUV 노광기용으로 출시된 새로운 라인의 케이블 어셈블리는 낮은 outgassing으로 초고진공 환경에서 응축되어 컴퓨터 칩을 오염시킬 수 있는 가스를 배출하지 않습니다. 이러한 케이블 특성 덕분에 고어는 EUV 노광기용 제품을 세정하고 테스트할 수 있는 역량을 보유한 소수의 기업 중 하나로 자리 잡았습니다.

EUV 노광기를 도입할 준비가 부족한 제조기업에도 고어는 청정도와 성능이 우수한 케이블 다수를 제공하고 있습니다. 공정설비, 테스트 및 측정, 집적을 위한 하이플렉스 케이블, 고속 데이터통신 케이블, 마이크로웨이브/RF 케이블 등이 있습니다.

반도체의 극초소형화는 극도로 미세한 오염 물질에 의해서도 성능이 저하될 수 있습니다.

고어의 소재는 반도체공정을 청정하게 유지합니다. PTFE 기반으로 내화학성을 띄고 있으며 사용 온도 범위가 매우 넓고 사용 중에도 내구성이 뛰어납니다. 경쟁사의 소재에 비해 작고 가볍기 때문에 수율 증대와 고장및 수리시간 단축, 궁극적으로는 비용 절감 효과로 잘 알려져 있습니다.

케이블과 케이블 어셈블리 외에도 고어는 다음과 같은 제품을 공급합니다:

• 멤브레인 또는 라미네이트 형태로 제공되는 미세여과 매체. 다수의 필터 하우징 시스템에 통합이 가능하며, 테스트를 통해 마이크로일렉트로닉스 산업용 필터 중 최고의 성능을 입증한 바 있습니다.
• 시트 가스켓, 파이프 가스켓, 가스켓 테이프 및 GORE® 조인트 실란트 등의 차폐 솔루션. 

고어는 35년 이상 글로벌 기술 혁신 리더 기업의 주요 파트너로 활동하면서 고어 브랜드만이 달성할 수 있는 청정성을 여러 공정에 제공해왔습니다. 업계가 스마트폰과 웨어러블 기기의 소형화로 인해 점점 더 작은 반도체를 요구하는 기술 트렌드에 적응해 나가면서, 고어 역시 제품의 소형화와 이익 증대를 추구하는 기술 기업에 혁신을 통해 필수적인 제품과 지원을 제공할 것입니다.