코스텍시스템 사업보고서 (2025.12)
2. 주요 제품 및 서비스

2-1. 반도체 웨이퍼 이송장비

1) 반도체 웨이퍼 이송장비 ① Vacuum Cluster System

Vacuum Cluster System은 반도체 공정장비(Process Module)와 연결되는 장치이며, E FEM(Equipment Front End Module)내 대기로봇이 진공챔버로 웨이퍼를 반송시키 면 진공챔버 내 진공로봇이 공정챔버로 웨이퍼를 반송시키는 Vacuum Cluster System 입니다. System은 EFEM, LPM, 대기로봇, Aligner, Load Lock Chamber, Vacuum Transfer Module등으로 구성되어 있습니다. 당사의 Vacuum Cluster System은 고객의 요구사양에 맞는 맞춤형으로 구성함으로써 공정 효율성 을 극대화 하였습니다.

② EFEM (Equipment Front End Module)

EFEM(Equipment Front End Module)은 대기(Atmosphere)상태에서 웨이퍼를 반송 하는 이송장치입니다. 구성 Module로는 Load Port Module, ATM Robot, Aligner,

EFEM Software등으로 구성되어 있습니다. EFEM 종류는 Load Port Module의 수량과 대기로봇의 주행타입에 따라 구분되며, Load Port Module 수량은 일반적으로 Process Module의 Process time 및 고객 사양에 따라 정해집니다. 2-Port용 EFEM 의 경우 주행축이 없는 Trackless타입이 사용되고 3-Port, 4-Port용 EFEM에는 주 행축이 있는 Track 타입이 사용됩니다. 그리고 EFEM 내부 고청정도를 유지하기 위 해 차압유지 기능이 적용되어 있습니다. 이는 EFEM 내부압력이 외기압력보다 작게 설정되어 외부로부터 Particle(먼지입자) 유입을 차단하는 기능을 가집니다. 당사의 EFEM 주요 특징은 SEMI 규정 및 Process Module 간 Interface 표준에 준하여 설계 되어 고객의 요구사양에 유연하게 대응할 수 있습니다. 특히, 최근에는 반도체 Wafer 이송을 주로 담당하는 전공정 EFEM 외에도 Fan-out WLP, OLEDoS 디스플레이, HBM 제조공정, 검사, 계측 등의 후공정 EFEM까지 영역을 확대하고 있습니다.

③ 웨이퍼 이송로봇웨이퍼 전송 로봇은 진공상태에서 동작하는 Vacuum Robot과 상압에서 동작하는 ATM Robot을 갖추고 있으며 당사의 로봇은 빠른 스왑 암 세트, 연속 회전 및 독점적인 서보 제어를 결합하여 더 높은 처리량을 제공하고 생산성을 높일 수 있습니다. 다양한 구성으로 제공되며, 클러스터 도구와 선형 구성에서 프로세스 모듈 간에 단일 또는 여러 웨이퍼를 동시에 안전하게 전송합니다.

④ LPM (Load Port Module)

LPM(Load Port Module)은 반도체 제조용 웨이퍼를 담아두는 FOUP(Front Opening Unified Pod) 도어(Door)를 열거나 닫으면서 웨이퍼가 반송될 수 있도록 해주는 장치입니다. 구동은 Stage, Door Trans, Z-Axis 동작으로 이루어지며 FOUP 내부에 웨이퍼 정보(개수, 틀어짐, 겹침)를 확인하기 위해서 FOUP 도어를 개방하면서 Map ping을 실시하고 있습니다

2) 반도체 웨이퍼 Bonder / Debonder, Peel-off System

반도체 웨이퍼 본더는 반도체 웨이퍼를 개개의 칩으로 잘라낸 후 패키징하지 않고 칩을 웨이퍼에서 직접 패키징하는 웨이퍼 레벨 패키징에서 사용되는 장비입니다. 두 개의 웨이퍼를 접합하는 웨이퍼 본더는 Permanent 웨이퍼 본더와 Temporary 웨이퍼 본더로 구분됩니다.

Temporary 웨이퍼 본더 디본더는 DRAM을 적층(3D IC, HBM)하는 기술인 TSV 패키징에서 디바이스 웨이퍼를 30um 이하의 두께로 Backgrinding하고 디바이스 웨 이퍼의 후면에 배선 및 범핑 공정을 하기 위하여 Carrier Wafer를 디바이스 웨이퍼 전면에 임시적으로 접합하는 장비와 디바이스 웨이퍼의 후면에 배선 및 범핑 공정을 마친 후 Carrier 웨이퍼를 제거하는 장비입니다.

본 장비는 Fan-out 웨이퍼 레벨 패키징에도 사용이 됩니다. 칩 사이즈가 아주 작아짐 에 따라 배선 공정을 칩 사이즈 안에서 하는 경우 기술적 어려움과 비용 상승 문제가 발생하는데 이를 극복하기 위하여 배선 공정을 칩 사이즈 바깥으로 하기 위하여 칩을 웨이퍼 모양으로 재배치하고 몰딩 웨이퍼를 만듭니다. 이 몰딩 웨이퍼는 휘어져 있 는데 이를 바로 잡기 위하여 몰딩 웨이퍼의 후면에 Carrier 웨이퍼를 임시 본딩하고 배선 및 범핑 공정을 마친 후 Carrier 웨이퍼를 떼어내는 데 사용됩니다. Fan-out 패키지용 Temporary Wafer Bonder, Debonder 는 국내 Fan-out 패키징 회사에 양산 제품을 공급하였고, 추가 수주가 예상되고 있습니다.

Carrier 웨이퍼와 Device 웨이퍼를 접합하는 데는 임시접착제 소재가 필요합니다.

이 임시접착제 소재의 특성에 따라, 본딩과 디본딩의 방법이 다르게 됩니다. 상용화 된 디본딩 방식으로는 레이저 조사를 하는 방식과 케미칼 또는 기계적으로 떼어내는 방식이 있습니다.

3) 전력 반도체 웨이퍼 Bonder / Debonder 및 Sintering Chip Bonder

최근에는 전력반도체를 제조하는 SiC, GaN Wafer 공정 시에 사용하는 Temporary Wafer Bonder,Debonder 를 개발하여 판매하였으며 다수의 업체와 공정 평가를 하고 있습니다. 또한 전력반도체 칩을 방열기판에 실장하는 Sintering Bonder 장비를 개발 완료, 장비 신뢰성 테스트 중에 있습니다.

4) 마이크로 LED 전사 접합 장비

마이크로 LED 디스플레이 제조에서 가장 핵심인 전사와 접합 장비 사업을 하고 있습니다. 100um 이상 크기의 LED 칩은 Pick Place 방식으로 패키징을 하는데 비하여, 100um 이하 크기 의 마이크로 LED는 칩을 한꺼번에 옮기는 방식을 채택하고 있습니다. 보다 정확한 표현은 대량 전사입니다. 전사는 크게 3단계로 이루어 집니다. 1단계(1차 전사)는 사파이어 기 판상의 마이크로 LED 칩을 한꺼번에 떼어내는 프리 전사 단계입니다. 접착제층이 있 는 캐리어 웨이퍼 상에 마이크로 LED 웨이퍼를 접합한 다음 레이저로 사파이어 기판 을 떼어 내는 공정입니다. 당사는 마이크로 LED 웨이퍼를 캐리어 웨이퍼에 접합하는 Pre-transfer System(웨이퍼 본더) 양산 제품을 공급하고 있습니다.

2단계(2차 전사)는 캐리어 웨이퍼 상의 마이크로 LED (RGB 각각의 웨이퍼)를 사각형의 캐리 어 글라스 웨이퍼 상에 Red LED, Green Red, Blue LED 각각의 칩을 한꺼번에 전사(선택전 대량 전사)를 합니다. 선택적 대량 전사후의 RGB Pixel Array기판을 인터포저라고 합니다. 전사 방식은 정전척, 스탬프, 전자석, 레이저 방식 등이 있습니다. 당사는 생산성이 우수하고 수율면에서 안정성이 있는 웨이퍼 레벨 방식의 대량전사 기술을 개발하고 있습니다.

3단계(3차 접합)는 사각형 캐리어 글라스상에 전사된 마이크로 LED Red, Green, Red 칩 어레 이(인터포저) 기판을 전기적 연결을 콘트롤하는 TFT 구동부 기판에 접합하는 단계입 니다. 두 기판상의 전극을 정렬하고 가접합하는 장치와 가접합 한 두 기판 사이의 도 전볼의 전기적 연결을 하는 접합장치가 있습니다. 당사는 정렬 및 가접합 장비(Aligner Pre-bonder)와 접합 장비(Main Bonder- TCB/LCB)를 공급하 고 있습니다.

위 전사 방식으로 제조하는 마이크로 LED 디스플레이는 TV 와 워치 , 차량용 , Public 디스플레이 등에 사용되고 있으며, AR/ VR용 마이크로 LED 디스플레이 제조용 장치로 레이저 본더가 있습니다. 마이크로 LED 웨이퍼를 0.2~0.7inch 크기로 절단한 마이크로 LED 칩 어레이(전극)와 CMOS 구동부 기판을 절단한 구동칩어레이(전극)를 정렬하여 레이 저로 본딩하는 장치입니다. 구동부 칩 상의 마이크로 범프가 전기적 연결에 사용됩니 다. 사파이어와 실리콘의 열팽창계수 차이로 인한 정렬 오차를 극복하기 위하여 열합 착 방식 대신에 레이저를 사용하여 범프에만 열을 가하여 녹여서 솔더링을 하는 것입 니다. 당사는 본 장비를 개발 완료하여 공정 테스트 중에 있습니다.