10나노 이하 차세대 반도체 시장을 겨냥한 장비와 소재가 잇따라 첫선을 보였다. 반도체 장비와 재료시장 주력 제품도 미세공정 중심으로 재편될 전망이다. 원가절감 기술도 업계 화두로 떠올랐다.
27일 서울 코엑스에서 개막한 종합 반도체 전시회 ‘세미콘코리아 2016’에는 세계 20개국 540여개 장비·소재 업체가 참가해 신기술을 뽐냈다.
노광 장비 1위 업체 ASML은 세미콘코리아 기술심포지엄에서 자사 차세대 극자외선(EUV:Extreme Ultra Violet) 노광 장비가 2018년 최신 반도체 양산 라인에 도입돼 7나노 칩 생산에 힘을 보탤 것으로 기대했다. ASML은 올해 일 처리량 1500장 달성을 목표로 잡았다고 밝히며 공정 속도는 점진적 개선되고 있다고 강조했다. 빛 파장이 13.5nm에 불과한 EUV 장비는 10나노 미만 회로 선폭을 한 번의 노광으로 해결할 수 있다. 생산 원가를 크게 낮출 수 있을 전망이다.
원자층 단위로 매우 얇은 막을 균일하게 입힐 수 있는 원자층증착(ALD:Atomic Layer Deposition) 장비도 대세로 떠올랐다. 최근 반도체 업계는 선폭 미세화에 따라 ALD 활용을 늘리는 추세다. 유진테크는 플라즈마를 활용해 박막을 원자층 단위로 증착하는 피닉스(Phoenix)를 선보였다. 차세대 패터닝, 3D 낸드플래시 메모리 생산라인 적용을 노린다. 주성엔지니어링은 플라즈마가 아닌 써멀(열) 증착 방식으로 80℃ 이하 극저온에서 공정 작업 수행이 가능한 공자전 원자층 증착시스템(SDP R2:Space Divided Plasma R2)을 공개했다. 플라즈마 대신 열 방식으로 저온 공정을 가능케 해 웨이퍼에 가해질 수 있는 플라즈마 충격, 파티클 문제를 해소했다. 웨이퍼를 놓는 포켓과 이들 포켓이 얹히는 메인 디스크를 동시에 회전하게 해 박막 균일도를 높인 것도 특징이다.
건식진공펌프 전문업체 에드워드코리아는 효율적 에너지 펌핑 구조로 기존 제품 대비 소비전력을 43%나 절감한 iMX1200을 선보였다. 전력 소비를 낮춰 공장 총 유지비용을 절감할 수 있다.
소재 업체 머크는 차세대 리소그래피로 각광받는 DSA(Directed Self-Assembly) 소재 기술을 선보였다. DSA는 성질이 다른 두 고분자가 스스로 조립(Self-Assembly)되는 현상에 기반을 둔 새로운 패터닝 기술이다. DSA 재료를 웨이퍼상에 도포, 가열하면 미세 패턴을 얻을 수 있다. 업계에선 EUV와 DSA를 병행 사용하면 패터닝 공정 단순화로 원가를 낮출 수 있을 것으로 전망했다.
인테그리스는 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 공정 후 발생한 나노 입자 오염원을 제거하는 플래너클린 AG 클리닝 액체 소재를 출시했다. 플래너클린 AG는 10나노 미만 반도체 금속 소재로 각광받는 코발트와 텅스텐 대응력을 추가하면서도 물 희석 비율을 높여 원가 절감에 기여한다.
슈퍼 엔지니어링플라스틱(EP) 소재 가운데 폴리아릴에테르케톤(PEEK;Polyether ether ketone) 원천 기술을 보유한 빅트렉스는 세미콘코리아 전시회에 참가해 자사 PEEK 소재로 제작된 CMP 고정 링을 선보였다. PEEK는 폴리페닐렌설파이드(PPS;Poly Phenylene Sulfide) 대비 기계적 강도가 높다. PEEK로 제작된 CMP 고정 링은 PPS 소재 기반 제품 대비 오래 쓸 수 있다. 소포품 교체 주기가 길어진다는 의미다. 빅트렉스는 대형 고객사가 자사 소재로 개발된 CMP 고정 링을 도입함으로써 연간 200만달러 비용을 절감했다고 강조했다.
한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com
