SK하이닉스가 테스트 웨이퍼를 도쿄일렉트론(TEL)에 보내는 방식으로 극저온(Cryo) 식각 장비를 테스트 중이다. TEL의 신규 식각 장비는 기존 식각 장비 대비 탄소 배출이 적고, 식각 속도가 빠르다는 장점이 있다. 업계에서는 TEL의 극저온 식각 장비가 400단 이상 낸드 제품부터 사용될 것으로 전망하고 있다.
1일 업계에 따르면 SK하이닉스가 차세대 공정 장비로 TEL의 극저온 식각 장비를 테스트하고 있다. 이 테스트 결과에 따라 향후 극저온 식각 장비 도입이 결정될 것으로 보인다.
SK하이닉스 사안에 밝은 한 관계자는 "차세대 식각 장비로 TEL의 신규 장비를 염두에 두고, 다양한 테스트를 진행 중"이라며 "다만, TEL의 장비를 반입하지는 않았고, 웨이퍼를 보내는 방식으로 테스트를 진행 중"이라고 설명했다.
TEL 차세대 식각 장비의 가장 큰 특징은 극저온(칠러 온도 기준 영하 70℃)에서 고속으로 식각이 진행된다는 점이다. 기존 식각 장비의 식각 공정 온도는 0℃에서 30℃ 수준이다. TEL은 지난해 6월 차세대 식각 장비 관련 논문을 통해 33분 만에 10마이크로미터(㎛) 식각이 가능하다고 설명한 바 있다. 이는 기존 장비와 비교해 3배 이상 빨라진 속도다. TEL 신규 장비는 옥사이드(Oxide) 식각에 사용된다.
반도체 소자 업계 관계자는 "SK하이닉스의 321단 낸드 제품에는 트리플 스택이 적용되는데, TEL의 신규 식각 장비를 사용하면 이를 줄일 수 있을 것으로 예상된다"며 "장비 재현성에 따라 400단 이상 제품에서 싱글스택으로 갈지, 더블 스택으로 갈지 결정될 것"이라고 귀띔했다.
삼성전자, SK하이닉스 등 기업들이 극저온 식각 장비 적용을 검토 중인 또 다른 이유는 탄소 저감 때문이다. 기존 식각 공정에는 지구온난화지수(GWP)가 높은 불화탄소(CF) 계열 가스가 쓰였으나, TEL의 차세대 식각 장비에는 GWP가 1 미만인 불화수소(HF) 가스를 사용한다. 사불화탄소(CF4), 팔불화사탄소(C4F8)의 GWP는 각각 6030, 9540 수준이다. 불화수소 가스 대비 수천 배 이상 GWP가 높다.
한편, 삼성전자는 SK하이닉스와 달리 TEL의 차세대 장비를 데모 버전 형태로 반입해 테스트를 진행 중이다.
디일렉=노태민 기자 [email protected]
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