피에스케이, 뉴 하드마스크 스트립 장비 첫 상용화

장비 라인업 다양화… 2025년 매출 1조 달성 목표 [SEDEX 2019 전시 참가기업]

2019-09-29 한주엽 기자

하드마스크

반도체 포토레지스트(PR) 드라이스트립(DryStrip) 장비 분야에서 세계 1위 점유율을 확보하고 있는 피에스케이가 하드마스크(Hardmask) 신재료를 스트립하는 장비로 매출원을 다양화한다. 추후 드라이 식각(Etch) 분야 틈새 장비 시장을 공략해 연 매출 조 단위 이상 기업으로 성장하겠다는 목표를 세웠다. 이경일 피에스케이 대표는 “반도체 생산용 하드마스크 신재료를 스트립하는 신 장비 옴니스(OMNIS) 매출이 올해부터 발생하고 있다”면서 “지난 몇 년간 준비한 장비이고, 빠르게 내놓았기 때문에 좋은 결과를 기대하고 있다”고 말했다. 스트립은 벗긴다는 뜻이다. 옴니스는 공정 후 웨이퍼 위에 남아 있는 하드마스크 재료를 깨끗하게 벗겨내는(날리는) 역할을 한다. 하드마스크는 반도체 생산 공정 시 회로 패턴 붕괴를 막기 위해 사용된다. 과거 패턴 간격이 넓었을 때는 하드마스크가 필요하지 않았다. 반도체 회로 선폭이 보다 미세화되면서 PR 아래로 추가된 것이 하드마스크 박막이다. 보다 미세한 회로 패턴을 새겨 넣으려면 노광 장비 빛 파장이 짧아져야 했다. 파장이 짧은 노광 장비가 쓰이면서 낮아진 초점심도(depth of foucs)를 보상하기 위해 공정 시 PR 박막 두께는 더 얇아져야만 했다. PR 박막 두께가 얇아지면서 생긴 문제는 식각 공정 시 PR이 남아나질 않는다는 점이다. PR는 공정 과정에서 아래 실리콘 층을 보호하는 마스크 역할도 한다. 식각 공정 시 이 재료가 다 사라지면 실리콘 층에도 영향이 미친다. 불량이 생길 수 있다는 얘기다. 이 때문에 도입된 것이 하드마스크 공정이다. 공정을 마치면 하드마스크는 남아 있지 않기 때문에 중간막 혹은 희생막이라고도 불린다. 비정질탄소를 하드마스크 박막 재료로 주로 써서 비정질탄소박막(ACL:amorphous carbon layer) 등으로 일컬어지기도 한다. 패턴 형성이 끝난 이후에는 하드마스크 찌꺼기를 없애는 스트립 공정을 해야 한다. 피에스케이가 선보인 스트립 장비가 이러한 역할을 한다. 회사 관계자는 “지금까지 쓰이지 않았던 신물질 기반 하드마스크를 제거하는 용도”라고 설명했다. 피에스케이는 플라즈마로 박막을 애싱하는 스트립 장비 시장에서 세계 시장을 선도하고 있다. 주력인 PR 스트립 장비 시장 점유율은 1위다. 시장조사업체 가트너에 따르면 지난해 PR 스트립을 포함한 전 세계 드라이 스트립 장비 시장에서 피에스케이는 46% 점유율을 기록하고 있다.

이경일

이경일 대표는 “플라즈마를 이용한 박막 스트립 장비 분야에선 현재의 독보적 점유율을 유지하는 한편 그간 진출하지 않았던 드라이 식각 장비 분야에서도 틈새 시장을 적극 공략해 매출을 확대해 나갈 것”이라고 말했다. 업계에 따르면 드라이스트립 장비 분야 연간 전 세계 시장 규모는 약 5000억원 수준이다. 이에 반해 드라이 식각 시장은 10조원대 중반 규모를 형성하고 있다. 이 대표는 “드라이스트립 장비는 적용 분야가 몇 개 안되는데 반해 식각은 10개 이상 공정에서 적용되고 있는 큰 시장”이라면서 “현재 개발 중인 장비가 있고, 내년쯤 가시적 성과를 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 그는 “2025년 1조원 매출액을 달성하는 것이 목표”라고 포부를 밝혔다. 이 회사는 최근 웻(습식) 클리닝 기술을 대체한 드라이클리닝 장비도 상용화해 10나노대 D램 개발 및 생산에도 기여하고 있다. 피에스케이는 지난 4월 1일자로 후공정 장비를 주력으로 하는 피에스케이홀딩스와 전공정 장비를 주력으로 하는 피에스케이로 인적 분할됐다. 분할 이후 전공정 장비 분야에 역량을 완전하게 집중한다. 현재 피에스케이의 인력은 약 270명이다. 해외 지사 인원을 포함하면 410여 명이다.