피코선코리아, ALD 공법으로 국내 반도체 시장 출사표

반도체는 여러 층의 박막으로 구성돼 있는데 이러한 구조를 띄기 위해서는 웨이퍼 위에 다양한 박막을 입히고 불필요한 부분을 제거하는 일련의 과정을 반복해 처리하는 기술력이 요구된다. 여기서 반도체 원판과 LED 유리기판 위에 분자나 원자 단위의 특정 물질을 덧입혀 전기적인 특성을 갖추도록 하는 과정을 증착(Deposition)이라고 칭한다.

흔히 반도체 시장에 알려진 증착 공법으로는 ▲물리적 기상 증착(PVD, Physical Vapor Deposition) ▲화학적 기상 증착(CVD, Chemical Vapor Deposition) ▲원자층 증착(ALD, Atomic Layer Doposition 등으로 구분된다. 

PVD 공법은 진공상태에서 물리적인 방법을 통해 표면에 코팅된 재료를 증착하는 공정을 말한다. 속도는 다소 느리지만 우수한 박막 품질을 구현할 수 있고, 별도의 전구체가 필요치 않다는 점에 장점으로 꼽힌다. 

CVD 공법은 반도체 시장에서 가장 흔히 사용되는 공법으로, 웨이퍼 표면에 고온을 가해 가스의 반응을 유도하고, 이에 따라 기존 기체 원소와는 차별화된 화학적 조성을 구성하는 공법이다. 화학적 반응으로 공정을 수행하기 때문에 비교적 비용이 저렴하고 간단하며, 진공압력, 온도, 화학적 원소의 고른 증착을 구성하는 기술력이 요구된다.

ALD 공법은 증착 공정과정에서 차세대 기술로 각광받고 있는 기술로, 웨이퍼 표면에 원자 두께의 막을 형성하는 방법인 ALD 공법은 박막 두께를 균일하면서도 미세하게 조절할 수 있어앞서 언급한 증착 과정에서 사용되는 두 공법에 비해 칩의 크기가 소형화되고 및 고집적화되고 있는 현시점에서의 대체 수단으로 각광을 받고 있다. 이 공법은 1974년 북유럽에 위치한 핀란드에서 최초로 개발됐으며, 과거 장비의 기술적 한계로 인해 구현할 수 없었으나 최근에는 반도체 시장의 지속적인 연구 개발에 따라 그 가치가 높아져 가고 있다. 

이러한 ALD 공법을 최초로 개발한 사람은 핀란드 출신의 Tuomo Suntola 박사로 그는 자국 내 ALD 장비를 개발하고 있는 피코선(Picosun)의 이사진으로 근무하고 있다. 피코선은 최근 다양한 국가에 지사를 설립하며, 글로벌 시장에서 영향력을 확대해 가고 있는데, 지난 2020년 4월 한국에도 뿌리를 내리며 반도체 장비 시장에서의 네트워크망을 구축해가고 있다.

피코선코리아 정영훈 전무는 “피코선은 ALD 공법의 선두주자로, 최근 반도체 칩의 미세화, 고집적화, 고밀도화를 추구하는 현 시장에 차세대 기술을 적용하는데 집중하고 있는 글로벌 기업이다”라며 “타사 대비 월등한 툴 퍼포먼스를 통해 시장에서 가치를 입증해보이고 있으며, 이에 따른 관심도도 높아지고 있는 상태”라고 전했다. 

 

피코선코리아는 지난 2월 9일(수)부터 11일(금)까지 개최된 세미콘코리아 2022에 참가해 장비 레퍼런스와 ALD 기술력을 선보이며 참관객들의 관심을 사로잡았다.

피코선의 대표 장비라고 할 수 있는 Sprinter ALD 시스템은 디스플레이 및 IoT 구성품 산업의 300㎜ 제조 라인에서 ALD 생산을 일괄 처리하도록 설계된 장비로, 고산화물이나 기타 필름에 적용하기 이상적인 아이템으로 꼽힌다. 해당 장비는 SEMI S2/S8 인증을 받았으며 단일 웨이퍼 필름의 균일성을 확보하고, 나노 수준을 요구하는 막의 두께에 증착할 수 있어 신뢰성과 고른 품질을 제공한다, 더불어 피코선이 제공하는 툴은 MFC 및 MFM용 EtherCAT 기반의 통신 시스템이 구축돼 있어 사용자의 접근 권한이 넓으며, 편의성이 보장돼 인터페이스를 정확하게 구현할 수 있다. 

정영훈 전무는 “Spinter의 핵심은 내부에 신속하게 반응하는 챔버로, 완전한 층상 구조의 전구체가 완벽한 ALD 증착을 보장하도록 설계돼 있으며 낮은 열을 구현하기 떄때문에, 온도에 민감한 장비에서도 고른 품질의 필름을 구현할 수 있도록 설계돼 있다. 또한 신속한 프로세스와 일정한 배치 크기는 처리량을 안정적이면서도 균일하게 구현하기 때문에 생산 유연성도 확보돼 있다.”라고 전했다. 

한편, 피코선코리아는 현재 국내 고객 만족을 실현하기 위한 다양한 퍼포먼스 활동을 병행하며, 몸집을 키워나가고 있으며, 이에 따른 기술력과 레퍼런스를 알리는데 집중하고 있다고 정 전무는 밝혔다. 그는 “국내 시장에서 피코선의 브랜드를 적극적으로 알리기 위한 일련의 과정을 진행하고 있으며, 앞으로도 지속적인 마케팅 활동을 통해 한국 시장에 장악력이나 가능성을 더 높이고 싶다”라고 전했다.