세미랩코리아가 적외선(IR) 계측장비로 반도체 시장 공략에 속도를 낸다. 장파장을 이용한 IR 계측장비를 유일하게 상용화한 덕분이다. 날로 복잡해지는 D램, 낸드플래시 구조를 정밀하게 측정할 수 있는 방법을 제시했다. 매출 목표도 올해 200억원(지난해 140억원), 내년에는 260억원으로 높여 잡았다.

세미랩코리아 본사는 헝가리 수도 부다페스트다. 1988년 설립됐고 한국에는 2009년 법인을 세웠다. 지난 10년 동안 매출 1500억원을 달성해 중국에 이어 두 번째로 규모가 크다. 초기에는 반도체에 포함된 불순물이나 열처리로 의도치 않게 만들어지는 결함인 딥 트랩(Deep trap)을 확인하기 위한 DLTS(Deep level transient spectroscop) 계측장비로 시작했다. 2009년 공격적인 인수합병(M&A)으로 태양광과 반도체 시장을 모두 공략할 수 있게 됐다.

올해 대표로 내세울 제품은 IR 기술을 이용한 계측장비다. D램 커패시터가 만들어지기 이전 절연막으로 사용하는 BPSG (boro-phospho silicate glass), 낸드플래시 에치(Etch) 공정의 모니터링이 가능하다. 박수용 세미랩코리아 대표는 “IR은 장파장이라 갈수록 복잡해지는 박막 구조를 살펴볼 수 있다”라며 “여러 개의 재료가 쌓여있거나 막질 조성이 바뀌는 경우가 많아 쓰임새가 다양해지는 추세”라고 강조했다.

예컨대 D램은 커패시터 성능을 높이기 위해 유전체(誘電體, dielectric material) 가운데서도 고유전체(하이-K) 재료를 적극적으로 적용하고 있다. 하이-K는 말 그대로 유전율(誘電率)이 높은 물질로 ‘K’ 수치가 높을수록 누설전류(터널링 현상)를 막아주고 게이트의 절연 특성이 좋아서 미세회로를 손쉽게 만들 수 있다. 지금까지는 지르코늄(Zr)계 하이-K의 특성을 높이면서 발전해왔으나, 서로 다른 재료를 섞거나 완전히 새로운 재료를 쓴다. 그만큼 재료 층이 두꺼워졌다는의미다.

IR 계측장비는 모델 기반으로 반사율을 측정해 정확도와 신뢰성을 높인 것이 특징이다. 에피택시(Epitaxy) 두께를 광학식으로 살펴볼 수 있다. 이를 통해 반도체 특성을 파악할 수 있는 절대값을 확보할 수 있다. 박 대표는 “기존 계측장비로 살펴보지 못하는 부분이 생기고 수율에 영향을 끼치면서 관심이 커지고 있다”라고 말했다.

광학이 아닌 전기적 특성을 이용한 모니터링 장비도 갖추고 있다. 반도체는 찍고(노광), 깎고(식각), 씻고(세정), 덮고(증착), 불순물을 주입하는 과정을 반복한다. 이 과정에서 불순물이 의도치 않게 남아 있으면 다음 공정에 영향을 끼친다. 원자 단위로 남아있어도 챔버 내부가 워낙 고온·고압이라 웨이퍼 불량률을 높일 수 있다.

박 대표는 “요즘은 고온 작업이 많아서 산소가 예상보다 많이 퍼지는 문제가 보고되고 있다”라며 “낸드플래시나 시스템 반도체는 D램 보다 상대적으로 경험이 적어 클리닝이나 잔존 오염물로 인한 수율 저하가 자주 발생하는 편”이라고 설명했다.

한편, 세미랩코리아는 반도체뿐 아니라 태양광 셀, 디스플레시 시장까지 표준화된 장비 공급을 늘려갈 계획이다. 광학과 전기적 특성을 활용한 계측장비를 꾸준히 공급해 신뢰성을 쌓겠다는 전략이다.

이수환 기자 다른기사 보기