어플라이드머티어리얼즈는 반도체 정밀 재료공학 솔루션과 디스플레이·태양전지용 장비·서비스·소프트웨어를 종합적으로 제공하는 선두 기업이다. 이 회사의 기술은 스마트폰에서 평판TV, 태양전지 패널에 이르는 혁신적인 제품들이 보다 합리적인 가격에 공급되는데 기여해 왔다.
어플라이드머티어리얼즈는 세계 최대 반도체 장비 업체로서 고객과 긴밀한 협력 관계를 유지하며 반도체 공장의 최첨단 칩 공정을 포함한 주요 프로세스를 책임지고 있다. 최근엔 반도체 업계의 중요한 변화인 핀펫(FinFET)과 3D 낸드(NAND)를 위한 기술 개발을 가속화하고 있다.
반도체 제조 공정에서 핀펫 트랜지스터 도입은 관련 산업 전체에 걸쳐 큰 변화를 예고하고 있다. 과거 알루미늄에서 구리 배선으로의 전환과 300㎜ 웨이퍼로의 이동처럼 반도체 산업의 중요한 변곡점이 될 전망이다.
칩 설계는 정밀 재료공학의 발전으로 전환기를 맞고 있다. 앞으로 3~4년이 지난 20년보다 더 많은 변화를 가져올 것으로 예상된다. 대량 생산의 안정성과 지속성을 꾀할 수 있는 새로운 재료를 얻기 위해 물리적인 한계를 극복해야하기 때문이다.
스마트폰에서부터 태블릿PC까지 모바일 시장이 급성장하면서 1990년대 PC 시대에 부각되지 않았던 시스템 효율성에 관한 새로운 요구들이 생겨나고 있다. 모바일 기기에 상시·즉시 접속을 원하는 고객들의 요구가 반도체 업계에 또 다른 부담으로 작용하는 상황이다. 모바일 기기 소비전력을 낮추고 배터리 수명을 길게 해야 하는 과제를 안게 됐다.
이에 따라 평면 트랜지스터에서 3D 핀펫으로 전환이 해결책으로 떠올랐다. 평면 트랜지스터의 게이트는 채널의 한 면과 접촉한다. 핀펫 환경에서는 핀(fin) 형태의 게이트가 채널 주변의 세 면을 감싼다.
핀펫 구조에서는 신규 재료도 많이 도입된다. 이들 재료는 다른 공정 요건을 충족시키기 위해 정밀하게 설계되고 통합돼야 한다. 박막 증착과 인터페이스 기술은 원자 수준에서 균일성을 보장하기 위해 높은 정밀도를 요구한다. 새로운 재료는 이를 수용할 수 있는 제조 공정을 필요로 하고, 3차원 표면 세정과 재료 제거 기술도 개발돼야 한다.
어플라이드머티어리얼즈는 이같은 변화에 대응하는 동시에 반도체 업체의 요구를 해결할 수 있는 장비를 개발·제공하고 있다. 이 회사는 업계가 처한 문제를 해결하면서 미래를 주도하는 노력을 이어갈 계획이다.
이호준기자 newlevel@etnews.com
