[오늘의 용어]ALD (원자층증착)

　원자층증착(ALD:Atomic Layer Deposition)은 반도체 제조공정 중 단원자층의 화학적 반응을 이용한 나노박막증착기술로 73년 핀란드 헬싱키대학의 선톨라 교수팀이 처음 연구를 시작했다.

　지금까지는 가스의 화학반응으로 형성된 입자들을 웨이퍼 표면에 증착시키는 화학기상증착(CVD) 공정을 주로 사용했지만 90㎚ 이하 공정에서는 불순물을 최대한 억제하면서 균일한 두께로 박막을 형성할 수 있는 ALD 공정이 주로 사용되고 있는 추세다.

　이 기술은 화학적으로 달라붙는 현상을 이용해 웨이퍼 표면에 분자를 흡착시킨 후 치환시켜 흡착과 치환을 번갈아 진행하기 때문에 초미세 층간(layer-by-layer) 증착이 가능하고 산화물과 금속박막을 최대한 얇게 쌓을 수 있는 특징이 있다. 또 CVD보다 낮은 온도(500도 이하)에서 우수한 막질을 형성할 수 있어 시스템온칩(SoC) 제조에 적합하다는 것이 큰 장점이다.

　한국에서는 삼성전자·IPS·지니텍·주성엔지니어링 등에서 ALD 장비·재료를 개발해 상용화에 성공했으며 핵심기술을 외국으로 수출, 종주국의 대열에 올랐다는 평가를 받고 있다. 최근 3차원 반도체 기술을 열 수 있는 절연막(게이트)이 개발됐는데 이 재료도 ALD 증측장비를 이용했다.

　<손재권기자 gjack@etnews.co.kr>