일본 도쿄일렉트론(TEL)이 극저온(Cryo) 식각 장비에 쓰이는 식각 가스로 불화수소(HF)를 활용한다. 식각 공정 온도 변화 영향이다. 기존 낸드 채널홀 식각에는 불화탄소(CF) 계열 가스가 사용됐으나, 극저온 식각 장비가 본격적으로 사용되는 10세대 낸드 이후에는 CF 계열 가스 사용량이 대폭 줄어들 것으로 보인다. 8일 업계에 따르면 TEL의 차세대 식각 장비는 식각 가스로 불화수소를 사용한다. 극저온에서 식각 공정 진행 시 패시베이션(Passivation) 레이어가 탄소(C) 없이도 생성되기 때문이다. 패시베이션 레이어는 채널홀 측면의 화학 반응을 막아, 균일한 식각 공정이 진행되게끔 유도한다. 기존 낸드 식각 공정에서는 패시베이션 레이어 형성을 위해 불화탄소 계열 가스를 사용했다.  모멘텀 가스의 교체도 예상된다. 업계에서는 TEL의 극저온 식각 장비가 모멘텀 가스로 제논(Xe)과 크립톤(Kr)이 아닌 아르곤(Ar)을 사용할 것으로 보고 있다. 극저온 식각 장비는 TEL이 지난해 공개한 차세대 식각 장비다. 기존 식각 장비와 달리 극저온(칠러 온도 기준 영하 70℃)에서 식각 공정을 진행한다. 기존 식각 장비의 식각 공정 온도는 0℃에서 30℃ 수준이다. 극저온 식각 장비의 가장 큰 특징은 기존 장비 대비 채널홀 식각 속도가 3배 이상 개선됐다는 점이다. TEL은 지난해 6월 차세대 식각 장비 관련 논문을 통해 33분 만에 10마이크로미터(㎛) 식각이 가능하다고 설명한 바 있다. 극저온 식각 장비의 또 다른 장점은 탄소 배출량을 대폭 줄일 수 있다는 점이다. TEL은 극저온 식각 공정에서 불화수소 가스 사용을 통해 기존 식각 공정 대비 탄소 배출을 최대 84% 줄일 수 있다고 강조했다. 식각 속도 개선, 탄소 배출 절감 등이 가능한 만큼, TEL 극저온 식각 장비에 대한 업계의 관심도 높다. 삼성전자 반도체 연구소는 지난해 TEL 극저온 식각 장비를 반입해 다양한 테스트를 진행 중이다. 반도체 소자업계 관계자는 "TEL의 극저온 식각 장비가 삼성전자 장비 평가에서 높은 평가를 받았다"며 "향후 TEL의 극저온 식각 장비가 낸드 라인에 대규모로 도입될 것으로 보인다"고 말했다. 이어 "다만, 최근까지 이어진 낸드 수요 악화와 (극저온 식각 장비의) 높은 가격 등 영향으로 도입이 늦어지고 있다"고 덧붙였다. 업계에서는 TEL의 극저온 식각 장비가 10세대 낸드부터 사용될 것으로 보고 있다. 한편, TEL은 2025자체회계연도(2024년 4월~2025년 3월)부터 2029자체회계연도(2028년 4월~2029년 3월)까지 연간 2000명(일본 1000명, 해외 1000명) 수준의 신규 인력을 채용하겠다고 밝혔다. R&D 강화 및 고객 대응 능력를 위한 채용인 것으로 추정된다.  

디일렉=노태민 기자 [email protected]
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◈ 디일렉 『2024 어드밴스드 반도체 패키지 혁신기술 콘퍼런스』

□ 행사 개요
◦ 행사명 : 2024 어드밴스드 반도체 패키지 혁신기술 콘퍼런스
◦ 일 시 : 2024년 04월 24일(수) 10:00 ~17:00
◦ 장 소 : 코엑스 콘퍼런스룸 307호
◦ 주최/주관: 디일렉, 와이일렉
◦ 규 모 : 선착순 150명
◦ 참가 비용 :  440,000원(VAT 포함)
◦ 등록마감 : 2024년 4월 23일(화) 18시(조기마감시 현장등록 불가)
◦ 행사문의 : 디일렉 김상수 국장 [email protected]  / 010-5278-5958

□ 세부 프로그램