반도체 장비업체인 주성엔지니어링(대표 황철주)이 기존 저압화학증착(LPCVD) 공정과 차세대 유기금속화학증착(MOCVD) 공정을 단일 장비내에서 동시에 수행할 수 있는 새로운 화학증착장비 제조기술을 세계 최초로 개발했다.
이 회사는 최근 증착장비에 부착된 체임버의 선택에 따라 텅스텐 실리사이드 및 폴리실리콘막을 증착하는 LPCVD 공정과 탄타늄 옥사이드 증착용 MOCVD 공정을 차례대로 수행하는 첨단 화학증착장비의 제조에 성공했다고 15일 밝혔다.
주성이 이번에 추가로 개발한 MOCVD 공정기술은 액체상태인 각종 반도체 증착물질을 기체상태로 웨이퍼에 도포시키는 방식으로 입체구조의 복잡한 커패시터 증착을 통해 칩 크기를 대폭 줄일 수 있을 뿐 아니라 막 형성속도를 획기적으로 높일 수 있는 차세대용 반도체 증착기술이다.
또한 이 기술은 현재 주로 사용되는 실리콘계 재료 대신 향후 도입될 구리(Copper) 및 BST계열(바륨, 스트론튬, 티타늄) 강유전체 화합물의 증착에도 사용할 수 있어 기가(G)급 이상의 고집적 반도체 제조에까지 적용 가능하다고 회사측은 밝혔다.
특히 이번 MOCVD 개발과정에서 주성은 이 분야 핵심기술인 증착화합물공급시스템(LDS:Liquid Delivery System)과 플라즈마 방식 전세정 기술을 자체적으로 개발, 현재 세계 특허출원중이다.
LDS는 증착물질을 공정 체임버내에 자동으로 제어, 공급해주는 핵심 장치로 이번에 자체 개발한 LDS를 장착한 주성의 장비는 종전보다 훨씬 우수한 막 균일도와 낮은 파티클 발생률을 보이고 화학물질 사용률도 90% 수준에 이른다고 회사측은 설명했다.
이와 함께 개발된 플라즈마 방식 전세정 기술은 증착공정 전후의 웨이퍼 세정시 기존 불화수소(HF) 등과 같은 유독성 물질 대신에 플라즈마를 이용, 웨이퍼를 사전에 세척하는 첨단 기술로 차세대 고집적 반도체 제조장비의 필수 사양으로 인식되고 있다.
황철주 사장은 『지난해 HSG(HemiSpherical Grain) 증착공정용 LPCVD 장비 개발로 이 분야 시장의 대부분을 석권한 데 이어 이번에는 MOCVD기술까지 보유하게 됨으로써 모든 반도체 커패시터 증착공정을 하나의 장비로 처리할 수 있는 새로운 제품을 세계 최초로 출시하게 됐다』고 강조했다.
이에 따라 주성은 새로 개발된 MOCVD 장비의 양산 적용에 따른 최종 신뢰성 검사가 완료되는대로 국내 및 일본지역을 중심으로 본격적인 장비 공급에 나설 방침이며 이 제품을 포함, 올해 총 6백억원 이상의 장비 판매실적을 올릴 계획이다.
<주상돈기자>