[르포] 패키징 위한 꼼꼼한 양품 선별…인텔 KMDSDP 시설 가다

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[르포] 패키징 위한 꼼꼼한 양품 선별…인텔 KMDSDP 시설 가다

디지털데일리 발행일 2023-08-23 11:12:31

쿨림(말레이시아)=김문기 기자

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[인텔 테크 투어 2023] 인텔 쿨림 캠퍼스 KM1 현장 [소부장반차장]

[디지털데일리 김문기 기자] 인텔은 22일(현지시간) 말레이시아 쿨림 소재 인텔 캠퍼스에 위치한 ‘KMDSDP(Kulim Die Sort Die Prep)’ 시설을 글로벌 전문기자들에게 최초 공개했다. 이 곳은 인텔 시스템 통합 및 제조 서비스(SIMS) 시설이 위치한 KM2와 함께 구축된 KM1 공장 내 위치해 있다.

KM2에서 스카이브릿지를 통해 KM1으로 진입할 수 있다. ‘스카이브릿지’라고 해 높은 곳에서의 이동인듯 하지만 사실 1층에서 2층 통로를 통해 이동한다. 창을 모두 가려놔 실제 하늘다리인지는 내부에서 확인할 수도 없다.

KMDSDP 시설은 명칭에서 알 수 있듯이 좀 더 철저한 방진을 요구한다. KM2 시설 방문 때 입었던 방진복에 헤드랩까지 착용하면 시설에 진입할 수 있다. 바닥에 접착시트를 배치해 놔 입구에 들어설 때마다 쫙쫙 덧신 떨어지는 소리가 들린다.

이 시설은 인텔 파운드리 공장에서 가공된 반도체 웨이퍼를 받아 페낭 조립 및 테스트 시설(PGAT)와 같은 시설에서 조립 및 테스트 할 수 있도록 개별 다이로 분류하고 불량품을 잡아내 양품을 걸러내는 등의 역할을 수행한다. 본격적인 패키징에 들어서기 전 선행해야 할 중간단계인 셈이다.

또한 KMDSDP에서 작업이 완료된 반도체들은 차량으로 1시간 가량 떨어진 페낭 인텔 캠퍼스 내 PGAT로 이동해 최종 단계를 거쳐 고객에게 전달된다.

시설에 진입하면 우선 사방의 노란불빛이 가장 먼저 들어온다. 필립스 전구에서 쏟아지는 이 노란 빛은 웨이퍼를 보호하기 위한 수단이다. 빛의 노출이 상당하면 웨이퍼 필름의 손상이 있을 수도 있기 때문이다.

인텔 파운드리에서 전달된 웨이퍼는 레이저 및 기계적 절단, 연삭 및 연마 프로세스를 거친다. 전체 300mm 웨이퍼를 개별 다이로 나눈다. 개별 다이는 트레이에 배치돼 다이 분류(Die Sort)로 이동한다.

실제로 마주한 시설에서는 인텔 13세대 프로세서를 담은 웨이퍼가 바쁘게 움직이고 있었다. 우선 웨이퍼의 고장율을 낮추기 위해 웨이퍼를 깨끗하게 씻어내는 작업을 시작한다. 외곽부터 내부로 물줄기를 뿜어내는 공간을 통과하면 후면에서는 이를 말리는 작업을 진행한다.

이후 다이싱 공정을 거쳐 광학장비를 통한 검사가 진행된다. 양품으로 판별된 칩들은 플라스틱 재질의 트레이에 담긴다. 다이 분류 작업이 완료되면 어셈블리 공정에서 쓰일 수 있도록 릴 형태로 재배치된다. 릴 형태는 마치 영사기에 담는 둥근 형태의 필름과 비슷하다. 트레이에 담긴 칩을 꺼내 다시 한번 광학검사를 마친 후 필름에 일렬로 정렬된 공간에 안착된다.

다음으로 릴 형태로 제작되기 전 다이 분류 과정을 보다 자세히 볼 수 있었다. 다이싱 공정을 거친 칩들은 광학장비를 통한 검사 후 양품들이 플라스틱 제질의 트레이에 안착된다고 설명했다. 이 트레이는 자동유도차량(AGV)이 운반한다. 요란한 음악 소리가 점점 가까이 들리기 시작한다면 AGV가 가까이 왔음을 의미한다. 취재진이 놀라지 않게 손으로 제지하고 있으니 전진하던 AGV가 잠시 멈춰 숨을 고른다.

AGV가 운반한 트레이는 반대편으로 전달되는데, 반대편도 마찬가지로 AGV가 마치 3차선을 그린 듯 자유롭게 이동한다. 이 반대편이 바로 다이 분류가 이뤄지는 곳이다. 마치 커다란 인큐베이터가 층층히 연결된 모습이다.

인큐베이터 모습의 이 설비는 개별 다이들이 병렬적으로 연결해 테스트 받을 수 있는 맞춤형 솔루션인 SDX 테스터라 불린다. 다이는 다이와 직접 접촉하여 흔적을 테스트하는 수천 개의 미세한 바늘이 포함된 프로브 카드에 장착돼 SDX 테스터가 좋은 다이와 불량 다이를 식별할 수 있도록 해준다. 투명 창을 열고 손잡이를 당기면 칩이 장착된 마더보드가 쑥하고 뽑힌다.

각 SDX 장치에는 최대 20개의 개별 테스터 셀이 들어 있다. 셀은 서로 완전히 독립적으로 모든 SKU의 다이를 테스트할 수 있도록 설계됐다. 개별 다이는 다시 트레이에 배치된 후 공정 마지막 단계인 릴 형태 제작 공정으로 이동한다. 다시 반대편으로 돌아가는 셈이다.

여러 단계의 검사들을 거친 후에야 본격적인 패키징 단계에 들어설 수 있다. 최종적으로 완성된 릴의 경우 지름 7인치로 약 700여개의 개별 다이를 담을 수 있는 수준이다.