기존 가스식 장비에서 플라즈마로 사업영역 확장
당장 양산라인 적용은 어렵지만, 국산화에 의의
반도체·디스플레이 장비업체 테스가 신규 플라즈마 세정장비에 대한 고객사 퀄테스트를 통과한 것으로 파악됐다. 당장 양산 공급에 들어가는 데에는 무리가 있으나, 해외 대형 장비기업이 주도하던 플라즈마 세정장비를 국산화했다는 점에서는 의의가 있다는 평가다.
23일 업계에 따르면 테스는 최근 플라즈마 기반의 건식 세정장비와 관련, 국내 주요 반도체 고객사의 퀄테스트를 통과했다.
테스의 주력 장비는 CVD(화학기상증착) 장비와 GPE(가스페이즈에칭) 장비다. 이 가운데 GPE는 불화수소 가스를 사용해 웨이퍼 표면에 있는 절연막을 선택적으로 깎아내는 기술이다. 테스는 GPE 기반의 식각과 세정 기능을 동시에 할 수 있는 장비를 주요 고객사에 공급하고 있다.
테스가 이번에 개발한 신규 장비는 플라즈마를 활용한 세정장비다. 웨이퍼 위의 불필요한 잔류물을 제거하는 세정공정은 방식에 따라 크게 습식, 건식, 증기 3종류로 나뉜다. GPE와 플라즈마는 건식에 해당한다. 건식은 기존 세정장비의 주류인 습식 대비 공정 제어가 까다롭지만, PR(포토레지스트)이나 절연막 등을 제거하는 데 더 뛰어나다는 장점이 있다.
테스의 플라즈마 세정장비는 SiCN(탄화규소 질산화막) 물질을 제거하는데 쓰인다. 테스는 지난해 해당 장비의 개발을 완료하고, 최근 국내 주요 고객사의 퀄테스트를 통과했다. 퀄테스트 통과는 장비가 실제로 양산이 가능한 단계에 접어들었다는 것을 뜻한다.
테스가 해당 장비를 개발한 이유는 SiCN 세정 수요가 증가할 것이라는 판단 때문이다. SiCN은 반도체 제조에 필수적으로 활용되는 절연막의 한 종류다. SiO2(실리콘산화막), SION(실리콘질산화막) 등 기존 보편적으로 활용되어온 절연막 소재 대비 유전율이 낮은 저유전율(Low-K) 물질이다. 유전율은 동일한 전압에서 전하를 얼마나 더 많이 저장할 수 있는지를 나타내는 척도다.
Low-K 물질은 SiO2 대비 저장 가능한 전하 용량이 낮으나, 그만큼 신호전파의 지연이 크게 줄어 전류를 빠른 속도로 흐르게 할 수 있다는 장점이 있다. 때문에 Low-K 물질은 배선이 빽빽하게 밀집된 구간에 필요한 층간 절연막 소재로 적합하다. 특히 반도체 미세화 공정의 발달로 칩의 집적도가 급격히 높아지면서 Low-K 물질에 대한 수요도 함께 증가하는 추세다.
다만 테스의 신규 플라즈마 세정장비가 올해부터 양산 팹에 즉시 도입되기는 어려울 전망이다. 공정 변화에 보수적인 반도체 업계 특성상 기존 장비를 곧바로 대체하기가 쉽지 않아서다. 게다가 반도체 불황 여파로 주요 고객사의 신규 설비투자가 주춤한 상황이다.
업계에선 그럼에도 테스의 플라즈마 세정장비 개발이 국산화 측면에서 의미가 있다고 평가한다. 플라즈마 세정장비는 기술적 난도가 높아, 글로벌 반도체 장비업체인 AMAT(어플라이드머티어리얼즈)가 사실상 시장을 독과점하고 있다.
디일렉=장경윤 기자 [email protected]
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