회로 패턴 나오도록 웨이퍼 갈고 닦고
반도체 박막 그려넣기 도와
식각장비 대당 100억원까지
한국, 일본업체와 본격경쟁
하나의 반도체는 손톱 크기만큼 작고 ？湛？실리콘 칩에 불과하지만, 그 안에는 트랜지스터ㆍ다이오드ㆍ저항ㆍ캐패시터 등 수만 개의 미세한 부품들로 가득 차 있습니다.
하지만 머리카락 굵기의 8만분의 1 크기의 `나노미터'(㎚, 10억분의 1미터)급 부품들 각각을 따로 만들어 하나의 칩에 내장할 수는 없습니다. 대신 각각의 부품과 이를 전기적으로 연결하는 회로를 하나의 패턴(회로설계도)으로 만들어, 반도체 내 여러 층의 얇은 막(박막)에 그려 넣는 방식을 사용하게 됩니다.
이때 박막이 형성된 기판(웨이퍼) 위에 불필요한 부분을 제거해 회로 패턴이 드러나도록 하는 과정이 바로 식각(etching)공정입니다. 이렇게 기판 위에 박막을 형성하고, 식각을 통해 회로 패턴을 형성하는 과정을 반복함으로써, 반도체만의 고유한 특성을 갖게 됩니다.
반도체뿐만 아니라 LCD 등 디스플레이 제조에도 적용되는 식각공정은 크게 건식(dry)과 습식(wet)으로 나뉩니다. 이와 관련 습식은 액상의 화학약품으로 웨이퍼 표면에 불필요한 부문을 깎아 내는 방식입니다. 반면 건식은 액체가 아닌 가스를 사용하게 됩니다.
습식에 비해 건식이 많은 비용이 들고 방법이 까다롭다는 단점이 있으나, 최근 극미세 회로선폭 및 기판 대형화 추세에 따라 수율(yield)을 높이기 위한 방법으로 건식이 확대되고 있습니다.
건식은 다시 플라즈마에칭(Plasma Etching)과 스퍼터에칭(Sputter Etching), 반응이온에칭(Reactive Ion Etching) 등으로 나뉩니다. 플라즈마에칭은 플라즈마가 채워진 공간에 기판을 담그는 방식이고, 스퍼터 에칭은 아르곤(Ar)과 같은 가스로 기판 표면에 충격을 가해 불필요한 부분을 깎아내는 방식입니다.
반응이온에칭은 식각 가스를 플라즈마 상태로 만들고 상ㆍ하부 전극을 이용해 플라즈마 상태의 가스를 기판에 충돌시키는 방식으로, 물리적 충격과 화학반응의 결합에 의해 이뤄집니다. 이 외에 `DSIE'(Deep Reactive Ion Etching) 등 새로운 식각방식에 대한 연구개발이 진행되고 있습니다.
식각공정에 사용되는 장비는 노광(exposure)과 화학증착(CVD), 박막증착(sputter) 장비 등과 함께 반도체ㆍ디스플레이 전공정 4대 핵심장비로 분류됩니다. 특히 식각장비는 48억달러 규모의 LCD 장비시장 전체의 11.8%인 6억달러에 달할 정도입니다. 또한 식각장비는 대당 100억원에 이를 정도로 고가 장비에 해당합니다.
이와 관련 LCD 건식 식각장비 부문에서는 에이디피엔지니어링과 아이피에스 등 국내기업들이 관련장비를 삼성전자ㆍLG필립스LCD 등에 공급하면서, 일본 도쿄일렉트론 등과 대등하게 경쟁하고 있습니다.
뿐만 아니라 반도체 공정용 식각장비 부문에서는 주성엔지니어링과 에이피티씨(APTC) 등이 관련장비 국산화에 박차를 가하고 있습니다.
반도체 박막 그려넣기 도와
식각장비 대당 100억원까지
한국, 일본업체와 본격경쟁
하나의 반도체는 손톱 크기만큼 작고 ？湛？실리콘 칩에 불과하지만, 그 안에는 트랜지스터ㆍ다이오드ㆍ저항ㆍ캐패시터 등 수만 개의 미세한 부품들로 가득 차 있습니다.
하지만 머리카락 굵기의 8만분의 1 크기의 `나노미터'(㎚, 10억분의 1미터)급 부품들 각각을 따로 만들어 하나의 칩에 내장할 수는 없습니다. 대신 각각의 부품과 이를 전기적으로 연결하는 회로를 하나의 패턴(회로설계도)으로 만들어, 반도체 내 여러 층의 얇은 막(박막)에 그려 넣는 방식을 사용하게 됩니다.
이때 박막이 형성된 기판(웨이퍼) 위에 불필요한 부분을 제거해 회로 패턴이 드러나도록 하는 과정이 바로 식각(etching)공정입니다. 이렇게 기판 위에 박막을 형성하고, 식각을 통해 회로 패턴을 형성하는 과정을 반복함으로써, 반도체만의 고유한 특성을 갖게 됩니다.
반도체뿐만 아니라 LCD 등 디스플레이 제조에도 적용되는 식각공정은 크게 건식(dry)과 습식(wet)으로 나뉩니다. 이와 관련 습식은 액상의 화학약품으로 웨이퍼 표면에 불필요한 부문을 깎아 내는 방식입니다. 반면 건식은 액체가 아닌 가스를 사용하게 됩니다.
습식에 비해 건식이 많은 비용이 들고 방법이 까다롭다는 단점이 있으나, 최근 극미세 회로선폭 및 기판 대형화 추세에 따라 수율(yield)을 높이기 위한 방법으로 건식이 확대되고 있습니다.
건식은 다시 플라즈마에칭(Plasma Etching)과 스퍼터에칭(Sputter Etching), 반응이온에칭(Reactive Ion Etching) 등으로 나뉩니다. 플라즈마에칭은 플라즈마가 채워진 공간에 기판을 담그는 방식이고, 스퍼터 에칭은 아르곤(Ar)과 같은 가스로 기판 표면에 충격을 가해 불필요한 부분을 깎아내는 방식입니다.
반응이온에칭은 식각 가스를 플라즈마 상태로 만들고 상ㆍ하부 전극을 이용해 플라즈마 상태의 가스를 기판에 충돌시키는 방식으로, 물리적 충격과 화학반응의 결합에 의해 이뤄집니다. 이 외에 `DSIE'(Deep Reactive Ion Etching) 등 새로운 식각방식에 대한 연구개발이 진행되고 있습니다.
식각공정에 사용되는 장비는 노광(exposure)과 화학증착(CVD), 박막증착(sputter) 장비 등과 함께 반도체ㆍ디스플레이 전공정 4대 핵심장비로 분류됩니다. 특히 식각장비는 48억달러 규모의 LCD 장비시장 전체의 11.8%인 6억달러에 달할 정도입니다. 또한 식각장비는 대당 100억원에 이를 정도로 고가 장비에 해당합니다.
이와 관련 LCD 건식 식각장비 부문에서는 에이디피엔지니어링과 아이피에스 등 국내기업들이 관련장비를 삼성전자ㆍLG필립스LCD 등에 공급하면서, 일본 도쿄일렉트론 등과 대등하게 경쟁하고 있습니다.
뿐만 아니라 반도체 공정용 식각장비 부문에서는 주성엔지니어링과 에이피티씨(APTC) 등이 관련장비 국산화에 박차를 가하고 있습니다.
