도금장치란? 도금장치의 구조와 종류 선택방법을 알아보자

도금장치란? 도금장치의 구조와 종류 선택방법을 알아보자

도금 장치의 기본적인 지식을 시작으로 반도체 산업에 있어서의

 그 중요성, 구조, 그리고 코스트 삭감에의 공헌에 대해 자세하게 해설합니다.

도금 기술의 종류나 선택 방법의 포인트, 또 가격 정보까지, 

산업 기술이나 제품을 요구하는 기업에 있어서 필요한 정보를 제공합니다.

 

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도금장치란

도금 장치란 반도체 제조에 있어서 빼놓을 수 없는 기계입니다.

이 장치를 사용하는 것으로, 웨이퍼 상에 절연막이나

반도체막이라고 하는 박막을 적층 형성해, 전자 회로의 배선을 만들어 냅니다.

도금 가공의 기본적인 목적은 물질의 표면에 금속막을 형성하는 것입니다.

이 기술은, 내식성이나 기능성의 향상을 목적으로 이용되고 있습니다.

예를 들어 금속이 산화되는 것을 방지하고 제품의 수명을 늘리기 위해 도금이 사용됩니다.

 

또한 장식적인 목적으로 사용되기도 하며, 

제품의 외관을 아름답게 가꾸기 위한 수단으로도 유용합니다.

 

도금 장치의 구조

도금 장치에는 다양한 종류와 기술이 있습니다.

 

습식 도금과 건식 도금의 차이

도금 장치는 습식 도금과 건식 도금으로 나뉩니다.

습식 도금은 수용액을 이용하여 금속막을 형성합니다.

한편 건식 도금에서는 금속을 증발시키고 진공 속에서 웨이퍼에 금속을 부착시킵니다.

건식 도금 방법에는 스퍼터링이나 이온 플레이팅 등이 있습니다.

전해 도금과 무전해 도금의 프로세스

전해도금은 외부에서 전기를 공급하여 금속막을 형성하는 방법입니다.

구체적으로는 웨이퍼를 도금액에 담그고 전류를 흐르게 함으로써 웨이퍼 표면에 금속이 퇴적됩니다.

이 방법에서는 전류의 양이 금속막의 두께를 좌우합니다.

한편, 무전해 도금에서는 외부로부터의 전기를 사용하지 않고, 

화학 반응만으로 금속막을 형성합니다.

 

무전해 도금은 전해 도금으로는 곤란한 미세한 구조에도 

금속막을 균일하게 형성할 수 있기 때문에 정밀한 요구가 있는 경우에 적합합니다.

 

도금장치 및 반도체 제조

반도체 산업에 있어서 도금 장치는 매우 중요한 존재입니다.

반도체 제조 과정에서는 다양한 단계에서 도금 기술이 이용되어 고도의 전자 기기의 핵심이 되고 있습니다.

예를 들면, 실리콘 웨이퍼 상에 배치된 트랜지스터나, 

그 외의 미세한 소자를 이어 붙이기 위해서는, 다층의 배선이 필요합니다.

이 배선층의 형성에는 주로 구리 도금이 사용되며, 

이것을 다마신 프로세스라고 부릅니다.이 프로세스에 의해, 트랜지스터간을 잇는 신뢰성 높은 배선이 가능해집니다.

또, 반도체 칩의 전극에도 도금 기술이 이용되고 있습니다.

 

칩의 접합 방법에 따라 도금 범프나 와이어 본딩, 땜납 접합용 도금이 실시됩니다.

이로 인해 칩은 기판에 확실하게 고정되어 장기간에 걸친 신뢰성이 유지됩니다.

게다가 칩을 실장할 때의 반도체 회로 기판에도, 도금을 빼놓을 수 없습니다.

반도체 제조에 있어서, 다양한 장면에서 도금 기술이 이용됩니다.

이 기술이 없으면 반도체 제조가 성립되지 않는다고 해도 과언이 아닐 것입니다.

 

도금 장치의 가격과 비용 절감

도금 장치의 가격은 용도와 크기에 따라 크게 다릅니다.

 

일반적으로 실험용 소형 수동 조작 장치는 수 백만원부터 있지만

제조 라인에 들어가는 대형 전자동 장치는 수 억원에 이르기도 합니다.

특히 전해도금장치는 그 구조가 복잡하고 대형화되기 쉽기 때문에 가격이 비싸지기 쉽습니다.

그러나, 이 고가의 설비 투자를 억제하기 위해서, 

효율적인 설계에 의해서 장치의 운용 비용을 삭감하는 계책도 존재합니다.

예를 들면, 에너지 소비를 억제하는 신기술의 도입이나

 유지보수의 용이함을 고려한 설계를 들 수 있습니다.

이것에 의해, 러닝 코스트의 삭감과 장기적인 

운용 코스트 퍼포먼스의 향상을 기대할 수 있습니다.

또한 장치의 모듈화로 필요에 따라 부분적인 업그레이드 및 

확장이 가능해져 전체적인 설비 투자 비용을 절감할 수 있습니다.

게다가 중고 장치의 활용이나 리스·렌탈의 검토도 유효합니다.

이러한 선택지는 초기 투자를 억제하면서도 필요한 

기술을 확보하는 수단으로서 검토할 가치가 있습니다.

 

도금 장치의 선택 방법

도금 장치를 선택할 때는 그 성능, 기능, 그리고 유지 보수의 용이성이 중요합니다.

특히 반도체 산업에서 정확한 배선 패턴이나 적절한 막 두께가 요구되기 때문에 장치의 선정은 제품의 품질을 좌우합니다.


성능
전해 도금 장치는 수 μm 수준의 미세한 배선 패턴이나 두꺼운 막 두께가 필요한 경우에 적합합니다.

이에 비해 무전해도금장치는 보다 얇은 막두께로 충분한 경우에 선택되어 공수와 비용의 절감을 기대할 수 있습니다.

기능
원하는 제품을 제조하기 위해서는 도금장치에 어떠한 기능이 필요한지를 생각해 

필요한 정밀도나 속도를 충족시키는 장치를 선택하는 것이 중요합니다.

 

또한 미래의 제품 라인 확장을 예측하고 대응할 수 있는지도 검토합시다.

관리
장치의 유지 보수성을 고려하면 장기적인 운영 비용을 줄일 수 있습니다.

예를 들어, 간단하게 청소나 부품 교환이 가능한 모델을 선택하면, 

가동 정지 시간을 최소한으로 줄일 수 있습니다.

 

인기있는 도금장치와 특징

시장에는 많은 도금 장치가 있지만 인기 있는 모델은 높은 성능과 가성비가 뛰어납니다.

도금 장치는 용도에 따라 최적의 것을 선택합시다.

예를 들어 고성능 전해 도금 장치는 정밀한 제조 프로세스에 필요한 

높은 정확도를 제공하지만 초기 투자가 높습니다.

 

반면 무전해도금장치는 설치가 간편하고 비용효율도 좋아 많은 기업들에게 선택받고 있습니다.

도금장치를 선택할 때는 장치의 비용뿐만 아니라 전체 운영비용이나 

다른 공정과의 상호작용도 고려해야 합니다.

이러한 관점에서 적절한 도금장치를 선정함으로써 효율적이고 경제적인 생산라인을 구축할 수 있을 것입니다.

 

도금장치에 대한 정리

도금 장치는 제품의 품질과 비용에 직접적으로 영향을 미칩니다.

효율적인 설계와 적절한 유지 보수 계획을 통해 비용 대비 성능을 향상시킬 수 있습니다.

시장에는 습식 도금, 건식 도금, 전해 도금, 무전해 도금 등 다양한 장치가 존재합니다.

 

각각의 장치의 특징을 이해하고 가격이나 운용비용, 

그리고 제조 프로세스 전체와의 정합성을 고려하여 선정하는 것이 중요합니다.

 

 

 

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