<특집> 월드베스트 5면 _ 화학증착(CVD) 공정장비

반도체·LCD 제조공정용 장치 가운데 국산 품목 중 선진국 장비와 어깨를 나란히 하고 있는 장비는 주성엔지니어링(대표 황철주 http://www.jseng.com)의 화학증착(CVD:Chemical Vapor Deposition) 공정장비다.

CVD장비는 반도체 제조 전공정 중 실리콘 기판 위에 절연체나 전도체 등의 일정 막을 입히는 정밀 증착장치로 활성 및 반응에너지를 가하는 방식과 반응압력에 따라 저압(LP:Low Pressure)CVD, 플라스마(PE:Plasma Enhanced)LCD, MOCVD, APCVD 등으로 구분된다.

전세계 CVD장비 시장은 고유기술을 확보한 미국 어플라이드머티리얼스·노벨러스, 일본 도쿄일렉트론, 유럽 ASM 등이 장악하고 있었다.

이런 가운데 주성엔지니어링은 창업 3년만인 지난 96년 국내 첫 개발한 LPCVD장비(모델명 유레카2000)를 내놓고 세계 시장에 명함을 내밀었다.

주성에 출시한 「유레카2000」은 웨이퍼를 낱장 처리하는 매엽방식 장비로 온벽(Warm Wall)타입의 체임버와 저항가열 방식의 기판을 이용, 웨이퍼에 다결정 실리콘 등의 전도성막 또는 산화·질화막 등의 절연막을 증착시키는 반도체 제조용 전공정 장비다.

반도체 전공정용 핵심장비 분야에서 국내 업체가 개발한 장치가 반도체 양산용으로 채택된 것은 주성엔지니어링의 「유레카2000」이 처음이다.

주성은 이 제품을 삼성전자·현대전자 등 국내 반도체업체는 물론 반도체 선진국인 일본·대만·미국 등지로 수출하고 있다.

이를 바탕으로 이 회사는 선택적 반구형결정실리콘(HSG) 공정에 들어가는 LPCVD를 출시했다.

LPCVD가 지닌 특징은 커패시터 내의 폴리실리콘막을 돌기형태로 만들어 고유전체의 주입면적을 최대화시키는 장점을 지니고 있어 미세선폭의 반도체 제조공정에서 도입이 확대되고 있는 HSG방식의 증착공정도 지원할 수 있다.

특히 「에피」라는 막을 실리콘 웨이퍼상의 원하는 부분에만 성장시킬 수 있는 「선택적 HSG공정용 LPCVD장비」는 반도체 생산공정을 단축시켜 제조시간을 줄여줄 뿐만 아니라 정확성을 높여 생산성을 향상시킨다. 따라서 이 기술을 이용해 반도체를 설계하면 여러가지 다양한 회로를 만들어낼 수 있는 장점이 있다.

제품경쟁력을 갖추면서 주성의 LPCVD는 제품 출시 1년만에 ASM·고쿠사이·어넬바 등과 같은 세계 유명 장비업체들의 제품을 제치고 세계 1위에 올랐다.

지금까지 이 제품의 공급 누적대수 기준으로 주성은 국내 수요 100%, 전세계 51%의 시장점유율을 차지했다.

주성엔지니어링은 여기에 머무르지 않고 꾸준히 제품개발에 나서고 있다.

주성은 양산용 PECVD와 MOCVD를 개발한 데 이어 300㎜ 웨이퍼 제조용 LPCVD장비(모델명 유레카3000)도 개발하는 데 성공, 삼성전자의 300㎜ 웨이퍼 파일럿 라인에 납품했다.

황철주 사장은 『HSG 증착공정용 LPCVD장비 개발로 이 분야 대부분의 시장을 석권했던 경험을 차세대 MOCVD·PECVD 공정장비로까지 이어갈 계획이며 이를 통해 21세기 초에 세계 10위의 반도체 장비업체로 발돋움할 것』이라고 말했다.

<인터뷰 - 주성엔지니어링 김종철 연구소장>

-주성엔지니어링이 개발한 LPCVD장비의 강점은.

▲고유기술로 개발한 CVD장비의 차별화된 특징은 온벽타입이며 매엽식 공정에 적합하다는 점이다.

기존 퍼니스(furnace)의 장점을 추구하면서도 단점을 보안, 높은 생산성과 향후 300㎜ 웨이퍼 제조공정에 적합한 국내 고유장치다. 이외에 고진공 및 플라즈마 공정도 가능하며 증착된 막의 물리적·전기적 특징이 우수하다.

-CVD장비 분야에서 세계 최고 제품을 키우기 위한 전략은.

▲반도체 양산라인에서 확보한 HW기술에다 자체 개발한 플라즈마 소스 기술과 「Liquid Delivery System」의 기술을 접목, 향후 집적소자 제조공정에 요구되는 PECVD·MOCVD 장치 및 공정 등 다양한 솔루션을 제공할 계획이다.

-앞으로 CVD기술 개발 계획은.

▲PECVD·MOCVD 장치에서는 차세대 Capacitor Dielectric, Selective Epi Process, Cu등 차세대 배선재료 공정에 포커스를 둘 계획이다. 또 D램뿐 아니라 비메로리 반도체 생산에도 적용 가능한 바륨스트론튬티타늄(BST) 및 고밀도플라즈마 CVD를 개발중이다.

<온기홍기자 khohn@etnews.co.kr>