신뢰성 높은 미세 박막 증착 가능해 수요 증가 기대
반도체 전공정 장비업체 유진테크가 10nm급 D램 공정을 위한 신규 장비 개발에 착수했다. 해당 장비는 D램 내 커패시터의 전극막을 형성하는 데 활용될 계획이다.
21일 업계에 따르면 유진테크는 지난해 말부터 TiN(티타늄나이트라이드) ALD(원자층증착) 장비를 개발하고 있다.
TiN은 티타늄과 질소가 결합된 소재다. 경도와 내식성이 높으며, 물체에 전류가 잘 흐르는 정도를 가늠하는 전기 전도성이 뛰어나다. 반도체 산업에서는 주로 전기 회로에서 전하를 저장하는 커패시터(축전기), 산화막과 구리(Cu)·알루미늄(Ti) 등 금속선 사이의 혼합을 막는 확산방지막(Metal Barrier) 등에 활용된다.
유진테크가 개발 중인 TiN ALD 장비는 10nm급 D램 내부 커패시터의 전극막 형성을 위한 장비다. D램의 셀(Cell)은 하나의 트랜지스터와 커패시터로 구성되는데, 커패시터는 전기가 통하지 않는 절연막의 양 극단을 전기가 통하는 전극막이 감싸는 구조로 되어있다. 반도체 공정의 급격한 미세화로 D램의 칩 사이즈가 점차 줄어들면서, 전극 및 절연층 또한 막을 더 얇고 균일하게 증착하는 것이 중요해지고 있다.
이를 충족하는 기술이 ALD 장비다. ALD는 원자층을 한층씩 쌓아올려 막을 형성하는 방식으로 기존의 PVD(물리기상증착), CVD(화학기상증착) 대비 더 얇은 막을 정밀하게 증착하는 것이 가능하다. 표면 한층이 포화된 이후에는 원료 물질을 주입하더라도 더 이상 박막이 형성되지 않는 '자기 제어' 특성으로 신뢰성 또한 높다.
이로 인해 ALD 기술은 주요 반도체 제조업체를 중심으로 수요가 빠르게 증가해왔다. 주성엔지니어링·원익IPS 등이 이미 관련 장비를 상용화했으며, 유진테크 역시 국내 주요 메모리업체의 요구사항을 충족하기 위해 장비 개발을 적극 추진하고 있는 것으로 전해졌다.
유진테크 관계자는 "개발 장비에 대한 사안은 구체적으로 공개할 수 없다"면서도 "장비 품질을 최대한 끌어올려서 해외 업체들과 경쟁할 수 있는 수준을 맞추는 것을 목표로 할 것"이라고 설명했다.
한편 유진테크는 지난해에도 ALD 장비를 처음 개발해 삼성전자 D램 공장에 제품을 공급하는 성과를 거뒀다. 해당 장비는 커패시터의 주요 절연막 소재인 실리콘나이트라이드(Si3N4) 물질을 증착하는 용도인 것으로 알려졌다.
