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램리서치, '新소재 증착장비' 첫 상용화…韓·美 낸드 고객사 잡았다

글로벌 반도체 장비업체인 램리서치가 최첨단 반도체 제조를 위한 '몰리브덴(Mo)' 증착장비를 세계 최초로 상용화했다. 해당 장비는 현재 미국 마이크론, 국내 주요 기업의 최첨단 3D 낸드 공정에 도입된 것으로 알려졌다. 향후에는 파운드리·D램 공정에도 적용이 가능할 전망이다. 램리서치는 20일 오후 '세미콘 코리아 2025' 기자간담회에서 회사의 최신 장비에 대해 이같이 밝혔다. 'ALTUS Halo'는 세계 최초로 몰리브덴 소재를 활용하는 원자층증착(ALD) 장비다. ALD는 원자층을 한층씩 쌓아올려 금속 배선을 형성하는 기술로, 기존 증착 방식인 화학기상증착(CVD) 대비 정밀성이 높다. ALD의 소재로는 텅스텐이 활발하게 쓰였다. 그러나 로직 및 메모리 반도체의 회로 선폭이 수 나노미터(nm) 수준으로 미세화되면서, 텅스텐보다 '비저항'이 낮은 대체 물질의 필요성이 높아지게 됐다. 비저항은 소재가 전류에 얼마나 강하게 저항하는 지 나타내는 척도다. 금속의 비저항이 낮을수록 신호 속도가 빨라져 칩의 성능은 좋아지게 된다. 램리서치는 차세대 소재인 몰리브덴에 주목했다. 몰리브덴은 텅스텐 대비 저항이 낮을 뿐만 아니라, 텅스텐과 달리 별도의 배리어층을 형성할 필요가 없어 제조 공정의 효율성을 높인다. 이에 램리서치는 세계 최초로 몰리브덴 ALD 장비를 개발해, 국내외 주요 최첨단 3D 낸드 양산 업체들에 도입을 시작했다. 낸드는 세대를 거듭할 수록 셀(메모리의 최소 단위)를 높이 쌓아 만든다. 더 많은 층을 밀도 있게 제조하려면 배선 폭이 줄어들어야 하기 때문에, 몰리브덴이 적합하다는 게 램리서치의 설명이다. 특히 미국 주요 메모리 기업 마이크론이 해당 장비를 선제적으로 양산 적용한 것으로 알려졌다. 국내에서는 올해부터 양산 적용이 시작될 예정이다. 박태순 램리서치 KTC 센터 수석 디렉터는 "텅스텐은 금속 배선에서 지난 20년간 활발히 적용돼 왔으나, 최근 초미세공정 환경에서는 적용이 힘들어지는 소자들이 생겨나기 시작했다"며 "ALTUS Halo는 기존 질화 티타늄과 텅스텐을 결합한 증착 기술 대비 저항이 50% 감소한 것으로 나타났다"고 설명했다. 또한 램리서치는 향후 ALTUS Halo의 적용처를 로직 및 D램 분야로도 확장할 계획이다. 2나노 등 최첨단 파운드리 공정에서도 ALTUS Halo 적용을 위한 검증이 진행 중인 것으로 알려졌다. D램 분야에서는 3D D램 등에서 적용될 것으로 예상된다. 램리서치의 주요 경쟁사 역시 몰리브덴 증착 장비를 개발 중이지만, 회사는 경쟁력 확보를 자신했다. 카이한 애쉬티아니 램리서치 ALD·CVD 금속 사업 부문장 겸 부사장은 "경쟁사들도 유사 기술을 연구 중일 것이나, 램리서치는 약 7년간 몰리브덴 증착을 연구개발 해오는 등 업계를 선도하고 있다"며 "특히 낸드에서 비교적 낮은 저항이 필요한 워드라인(WL; 게이트 단자로 전압이 인가되는 라인) 제조 분야에서 독보적인 입지를 보유 중이다"고 강조했다.

2025.02.20 15:03장경윤

ACM 리서치, 열·플라즈마 강화 'ALD 퍼니스 장비' 고객사 인증

반도체 장비기업 ACM리서치는 자사의 'Ultra Fn A' 플라즈마 강화 원자층 증착(PEALD) 퍼니스 장비가 중국 반도체 제조 고객사의 공정 적격성 인증(PQ)을 완료해 양산에 진입했다고 12일 밝혔다. 또한 ACM은 지난 2022년에 출시한 Ultra Fn A 열 원자층 증착(Thermal ALD) 퍼니스 장비를 또 다른 중국 주요 고객사의 공정 인증을 성공적으로 완료했다. 해당 인증에서 ACM은 경쟁 장비를 능가하거나 동등한 성능을 입증했다. ACM의 Ultra Fn A PEALD 장비는 초박막 실리콘 질화물(SiN) 박막 증착을 위해 설계됐다. 이 장비는 이중 층 튜브와 공기 흐름 균형 기술을 갖추고 있어 웨이퍼 내 균일도(WIW)와 웨이퍼 간 균일도(WTW) 두 가지 모두를 크게 향상시킨다. 플라즈마 강화 기술을 활용하면 장비의 열 예산을 효과적으로 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 반응 튜브 내 전구체 저장 및 방출량을 정밀 조정함으로써 디바이스의 중요한 치수와 패턴 프로파일을 정확하게 제어할 수 있다. ACM의 Ultra Fn A 퍼니스 ALD 제품은 열 ALD 및 PEALD 두 가지 타입 모두 경성 마스크, 배리어, 스페이서, 측벽 보호층과 같은 다양한 박막 증착 작업을 수행할 수 있어 대상 공정 애플리케이션의 다양한 요구 사항을 지원한다. 두 구성 모두 300mm 웨이퍼를 100개 이상 배치(batch) 처리할 수 있는 6-조 시스템이 특징이다. 또한 장비에는 로딩 영역에서 산소 농도를 제어하는 4개의 로드포트(loadport) 시스템, 통합 가스 공급 시스템(IGS), 그리고 in-situ 건식 세정 기능을 포함하고 있으며, 모두 반도체 제조장비 재료 협회(SEMI) 표준을 충족하도록 설계됐다. 데이비드 왕 ACM 리서치 사장 겸 최고경영자(CEO)는 “현대의 첨단 집적 회로(IC) 제조는 뛰어난 스텝 커버리지와 우수한 품질을 갖춘 초박막 필름 증착에 점점 더 의존하고 있다”며 “실리콘 탄소 질화물(SiCB) 박막, 실리콘 질화(SiN) 박막 및 저유전율(low-k) 박막과 같은 물질을 증착하는 데 있어 복잡성을 해결하려면 진정한 혁신이 필요하며, ACM의 연구개발팀은 우리의 ALD 플랫폼과 공정을 통해 이를 실현했다"고 밝혔다.

2024.12.12 16:46장경윤

에스켐, OLED 핵심 소재 증착장비 구매 계약 체결

OLED 핵심소재 합성·정제 전문 기업 에스켐은 OLED 소자평가 기술확보를 위한 증착장비를 구매했다고 12일 밝혔다. 에스켐이 구매한 장비는 OLED(유기발광다이오드) 각 유기층을 증착하는 장비로, 소자평가 장비 세트 중 가장 가격이 높다. 해당 장비는 승화정제된 유기소재의 진공 박막을 증착해 소자 성능을 확인하기 위해 사용된다. 에스켐은 증착장비 외 소자평가 공정에 필요한 다른 장비들도 순차적으로 구매할 계획이며, 장비 입고는 내년 8월 중으로 본격적인 시험 가동은 하반기부터 진행될 예정이다. 에스켐 관계자는 “이번 소자평가용 증착장비 도입으로 OLED 소재 공급의 토탈 솔루션 체계 완성에 한 발짝 가까워졌다”며 “공모 자금 사용계획에 따라 순조롭게 소자평가 사업을 소화해 나갈 것”이라고 말했다. 한편 국내 최고 수준의 OLED 소재 합성·정제 기술을 보유하고 있는 에스켐은 뛰어난 제품 경쟁력을 바탕으로 지난 11월 코스닥에 상장했다. 2024년 상반기 매출액은 160억원, 영업이익은 16억원을 기록했다.

2024.12.12 08:46장경윤

바커케미칼, 고집적 반도체용 필수 소재 '실란 전구체' 개발

글로벌 화학기업 바커케미칼은 고집적 메모리 칩 및 마이크로프로세서 제조에 필수적인 특수 소재인 실란(silane) 전구체를 개발했다고 7일 밝혔다. 전구체는 박막증착을 위한 화학물질 재료다. 이 재료를 웨이퍼 아래에 두고 온도를 올리면, 기체로 변하면서 바로 위의 웨이퍼로 올라가 증착이 이뤄진다. 이번 개발로 바커의 특수 반도체 소재 포트폴리오는 한층 강화됐다. 새로 개발된 실란은 반도체 제조 공정의 화학 기상 증착(CVD) 단계에서 사용되며, 웨이퍼 표면과 반응하여 유전 상수가 낮은 초박막 절연층을 형성한다. 이 절연층은 촘촘히 배열된 연결 부품과 회로 간의 전자기 간섭을 차단해 오작동의 우려 없이 안정적인 성능을 가진 고집적 마이크로칩의 제조를 보장한다. 새로운 실란의 개발은 고객 맞춤형 고부가가치 솔루션을 제공하고자 하는 바커 그룹의 지속적인 노력을 보여준다. 오늘날 반도체 칩은 아주 작은 공간에 수십억 개의 트랜지스터가 결집한 형태를 지닌다. 소형화 기술의 진전으로 트랜지스터 수는 늘어나고 반도체 성능은 향상되고 있지만, 그만큼 기술적 문제도 많다. 반도체 미세 공정이 진화함에 따라 다이 내부에 여러 블록들이 더욱 더 가까운 거리에 밀집하게 된다. 따라서 인접 블록 간에 노이즈 문제가 발생한다. 바커의 신규 개발 제품은 이러한 문제에 대한 실용적인 솔루션을 제공한다. 인접 블록 간의 노이즈를 해결하는 간단한 방법은 블록 간 거리를 띄우는 것이다. 하지만 이렇게 하면 성능 저하가 발생한다. 거리를 좁히면서 노이즈를 차단하려면 차단막, 즉 격벽이 필요하다. 바커의 새로운 실란은 반도체 제조 공정에서 박막을 형성하는 중요한 전구체 역할을 한다. 구체적으로는 가열된 초고순도 실리콘 웨이퍼의 표면과 반응해 유전상수가 낮은 절연층을 만드는데, 이는 연결 부품 사이에서 높은 주파수로 움직이는 전류에 대한 전자기 간섭을 막아준다. 토마스 코이니 바커 실리콘 사업 총괄 사장은 "당사 화학 분야 전문가들의 집중적인 연구 덕분에 마이크로칩 성능을 크게 향상하는 실란 개발에 성공했다"며 "고도로 복잡한 고집적 컴퓨터 칩의 개발을 촉진할 제품"이라고 말했다. 이미 수년째 반도체 업계에 필요한 원재료와 첨가제 등을 공급하고 있는 바커 그룹은 유럽의 가장 큰 폴리실리콘 제조사로, 반도체용 폴리실리콘의 기술과 품질을 주도하는 세계적 리더로 평가받고 있다. 다결정 실리콘은 고순도 실리콘 웨이퍼 제조에 필요한 원재료며, 고순도 실리콘 웨이퍼를 여러 단계에 걸쳐 가공하면 최종적으로 마이크로칩이 만들어진다. 마이크로칩 두 개 중 한 개는 바커가 생산한 초고순도 폴리실리콘으로 이뤄져 있다.

2024.11.07 08:47장경윤

에스엔유프리시젼, 中 BCD텍과 올레도스 증착장비 공급 계약

에스엔유프리시젼은 '올레도스(OLEDoS: OLED on Silicon)' 증착 장비 첫 공급계약을 체결했다고 2일 공시를 통해 밝혔다. 이번 공급계약은 중국 BCD텍으로부터 수주한 것이다. 계약 금액은 총 243억 원이며, 계약기간은 2024년 9월 2일부터 2025년 6월 2일까지다. BCD텍은 지난 2020년 설립된 OLED 전문 기업으로, 중국 반도체 기업 AMEC로부터 전략적 투자를 받아 빠르게 성장하고 있다. 특히 BCD텍은 중국 안후이성 화이난시에 위치한 마이크로OLED 공장 건설을 위해 총 65억 위안(약 1조2천180억 원) 규모의 투자 계약을 체결한 바 있다. 에스엔유프리시젼 관계자는 "이번 수주는 1기 프로젝트(15억 위안) 투자에 해당하는 부분으로, 향후 횡전개가 예상되는 2기 프로젝트의 추가적인 수주도 기대된다"며 "이번 수주를 통해 미국과 국내에 이어 중국 시장에서도 올레도스 증착 장비의 입지를 확고히 다지게 됐다"고 말했다. 올레도스는 실리콘 웨이퍼에 유기발광다이오드(OLED)를 증착하는 첨단 기술로, 주로 증강현실(AR), 가상현실(VR) 등 메타버스 기기에 사용되는 1인치 내외의 마이크로디스플레이에 적용된다. 이번 수주는 에스엔유프리시젼이 기존의 검사 및 측정 장비 사업에서 고부가가치 증착 장비로 사업 영역을 확장한 중요한 이정표로 평가된다. 최근 애플의 비전프로 출시 이후 올레도스에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 삼성디스플레이 또한 마이크로소프트(MS)의 차세대 혼합현실(MR) 기기에 올레도스 디스플레이 패널을 공급하기로 하는 등 관련 시장이 빠르게 성장하고 있다. 에스엔유프리시젼 관계자는 “이번 수주는 검사 및 측정 장비 중심이었던 사업 영역을 고부가가치 증착 장비로 확장하는 중요한 계기"라며 "올레도스에 대한 수요가 증가하고 있는 만큼 시장 변화에 적극 대응하며 사업 확장 기반을 마련해 나갈 것”이라고 밝혔다.

2024.09.03 09:25장경윤

LG화학, 美 듀폰 제치고 OLED 증착소재 톱2 전망

LG화학의 OLED 증착소재 사업이 호조세를 보이고 있다. 삼성디스플레이향 공급망 대체 진입, LG디스플레이향 신규 소재 적용 확대 등에 따른 영향으로 풀이된다. 29일 시장조사업체 DSCC에 따르면 LG화학은 올해 OLED 증착소재 시장에서 기존 듀폰을 제치고 시장 점유율 2위를 기록할 것으로 예상된다. OLED는 기판이 되는 유리판 위에 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)색을 내는 유기 발광층이 도포된 구조를 갖추고 있다. 이 발광층은 소재애 열을 가해 승화시키는 방식인 증착 공정을 통해 형성된다. 현재 LG화학은 복수의 패널 제조업체에 RGB 호스트 등 발광층, ETL(Electron Transfer Layer)·HBL(Hole Block Layer) 등 보조층 유기물질을 공급하고 있다. 시장 점유율은 지난해 기준 UDC, 듀폰 다음으로 3위를 기록했다. 그러나 올해부터는 듀폰을 제치고 시장 점유율 2위를 기록할 전망이다. 나아가 내년에는 듀폰과의 격차를 더 벌릴 수 있을 것으로 예상된다. 주요 배경은 LG화학의 신규 공급망 진입이다. DSCC에 따르면, LG화학은 기존 솔루스첨단소재가 삼성디스플레이에 공급하던 HBL 소재를 대체했다. 또한 LG디스플레이는 새로운 OLED 구조에서 LG화학의 소재 적용을 확대했다. 특히 LG디스플레이와 LG화학이 지난해 공동 개발한 p-도펀트(보조층 소재)가 올해 모바일용 싱글, IT용 탠덤(유기발광층을 두 개 층으로 쌓는 기술) OLED에 활용되기 시작했다. DSCC는 "기존 독일 노발레드가 독점하던 p-도펀트 소재를 LG그룹사가 자체 개발해 적용하기 시작했다"며 "향후에는 W(화이트) OLED TV에도 사용될 것으로 예상된다"고 설명했다.

2024.07.30 10:08장경윤

아바코, 中 BOE에 'OLED 진공증착시스템 장비' 공급

디스플레이 및 이차전지 장비 전문기업 아바코가 중국 디스플레이 기업 BOE와 OLED 진공증착시스템(OLED Vacuum Transfer system EV Line) 공급계약을 체결했다고 27일 공시를 통해 밝혔다. 계약기간은 2026년 1월 31일까지이고, 계약 규모 등 자세한 내용은 경영상 비밀 유지 사유에 따라 미공개로 진행된다. 아바코는 이번 공급계약에 따라 OLED 진공증착시스템을 공급하게 되며, 하반기 본격 양산 및 초도 물량 공급을 준비할 것으로 예상된다. OLED 진공증착시스템은 OLED 증착 공정 중 마스크 및 기판을 보호하고 공정을 이어주는 장비다. 기판의 미세 위치 조절과 온·습도 유지, 진공상태를 유지시켜 이물질의 접촉을 최소화하고 유기물 증착의 정확도를 높여준다. 중국 BOE는 지난해 11월 8.6세대(2290㎜×2620㎜) OLED 생산을 위해 630억위안(약 12조100억원)을 투자한다고 밝혔다. 중국 사천성 청두에 짓고 있는 8.6세대 라인은 2026년부터 유리원장 기준으로 월 3만2000장을 생산할 계획이다. 아바코 관계자는 "이번 OLED 진공증착시스템 공급계약 건은 아바코 설립 이래 단일 규모 사상 최대 수주 실적"이라며, "해당 장비는 국내에서 아바코가 유일하게 양산 가능하고 디스플레이 장비 업계에서 기술력을 인정받은 만큼 향후 다양한 장비에 대한 수주를 확대해 나갈 계획"이라고 밝혔다. 이어 "올해 하반기 전방시장인 디스플레이 산업의 호조세가 유지될 것으로 예상하고 있고 이에 따른 고객사의 투자가 증가할 것으로 보고 있어 선제적 대응을 통해 다양한 장비를 안정적으로 공급할 수 있도록 할 계획이다"라고 덧붙였다. 최근 아바코는 디스플레이 뿐만 아니라 이차전지 자동화 공정, 전극공정 장비, MLCC, 건식PCB 등 다양한 사업에서 수주 확보를 위해 노력하고 있으며, 금번 프로젝트와 유사한 대량 수주 프로젝트의 운영자금 확보를 위해 700억원 규모 차입을 실행한 바 있다.

2024.06.27 11:50이나리

아바코, 700억원 규모 차입 결정…대규모 수주 대비

진공박막증착기술 기반 디스플레이 및 이차전지 장비 전문기업 아바코는 지난달 27일 700억원 규모의 단기차입금 증가를 결정했다고 3일 밝혔다. 실제 차입금액이 아닌 차입약정 한도 설정금액으로, 차입 목적은 2차전지 자동화시스템 프로젝트 추진을 위한 운영자금 확보다. 최근 아바코는 2차전지 자동화 공정 뿐만 아니라 2차전지 롤투롤(Roll to Roll) 장비, OLED, MLCC, 건식PCB 등 다양한 사업에서 수주를 확보하고 있다. 선(先) 제작 후(後) 공급을 진행하는 장비사업의 특성 상 사전에 운용자금 확보를 위해 이러한 결정을 진행했다고 회사측은 밝혔다. 아바코는 2023년말 기준으로 약 3천억 원의 수주잔고를 보유하고 있으며, 최근 중국 디스플레이 업체인 B사로부터 8.6세대 OLED 관련 장비 공급사로 계약을 앞두고 있는 것으로 알려졌다. 이번에 아바코가 공급할 장비는 샘플 기판 생산 성공 및 제품 양산 검증을 완료하여 기술력을 인정받은 바 있으며, 국내에서 아바코가 유일하게 양산 가능한 장비다. 아바코의 OLED 진공증착 시스템(OLED Vacuum Transfer system EV Line)은 OLED 증착 공정 중 마스크 및 기판을 보호하고 공정을 이어주는 장비로써 유기물 증착에 반드시 필요한 장비다. 특히 유기물 증착의 정확도를 위해 기판의 미세 위치 조절과 온도 유지, 산소, 수분 등 이물질의 접촉을 최소화 시켜주며, 증착 전후 과정에서 진공 상태를 유지시켜 기판에 증착 된 유기물 층의 손상없이 안정적인 상태를 유지하여 다음 공정으로 연결시켜주는 장비다. 또한 연결과정에서 기판의 안정화 및 적재, 결함유무 확인 등 다양한 역할을 수행하는 기술집약적 장비라고 회사측은 설명했다. 회사 관계자는 "현재 양산 장비에 영업력을 집중하고 있으며, 수주 계약이 완료되면 디스플레이 사업 단일 규모 최대 수주 실적이 될 것"이라며 "추가적으로 해당 장비 이외에도 세계 최고의 기술력을 보유하고 있는 스퍼터링 시스템과 OLED 봉지기술(TFE) 등의 장비 공급을 위해 영업력을 집중하고 있다"고 밝혔다.

2024.06.03 10:56장경윤

ETRI, 반도체 레이저 생산단가 "6분의 1로 확 낮춰"

국내 연구진이 반도체 레이저 생산단가를 기존 대비 6분의 1로 대폭 줄일 수 있는 기술을 처음 개발했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 광통신부품연구실이 유기화학 기상 증착장비(MOCVD) 시스템을 이용해 양자점 레이저를 대량생산하는데 성공했다고 8일 밝혔다. 양자점 레이저는 밀도가 높아야 하는 데이터센터 통신용 광원이나 밀도가 낮은 양자통신 단광자광원 등에 주로 쓰인다. 특히, 데이터센터는 통신 과정에서 열이 많이 발생생하기 때문에 양자점 레이저같은 전력 소모가 적은 설비가 유용하다. 연구팀은 MOVID를 이용해 갈륨비소(GaAs) 기판 위에 인듐비소/갈륨비소(InAs/GaAs) 양자점 레이저 다이오드를 구현했다. 이는 광통신용 1.3㎛ 파장대역으로 활용 가능하다. 기존에는 양자점 레이저 다이오드 제작에 분자선증착장비(MBE)를 이용했다. 그러나 이 장비는 증착 속도가 느리고, 생산 효율이 낮아 양산에 어려움이 컸다. 연구팀은 MOCVD를 활용해 양자점 레이저 생산성을 크게 높였다. 이 레이저는 양자점 밀도가 높고, 균일한 것이 장점이다. 최대 75℃까지 연속 동작한다. 기판 결함이 다소 있더라도 장애가 거의 없다. 기판 대면적화도 가능하다. 이 기술은 또 기존 통신용 소자인 인듐인 기판대비 제조 단가가 3분의1 이하다. 연구책임자인 김호성 박사는 "6인치 갈륨비소(GaAs) 기판을 사용하기 때문에 통신용 반도체 레이저 제조 비용을 최대 6분의1 이하로 낮출 수 있을 것"으로 내다봤다. 김 박사는 또 "저전력 광원개발로 소비 전력도 획기적으로 줄일 수 있었다"며 "유기화학기상증착법의 결과로는 세계 최고 수준"이라고 설명했다. 한원석 광통신부품연구실장은 "이 기술은 결함이 있는 대면적 기판 활용도 가능해 공정 시간 단축 및 소재 비용 절감에 유리할 것"이라고 말했다. ETRI는 이기술을 고도화하고, 신뢰성을 높여 연구에 참여 중인 국내 'O' 광통신 부품 제작업체에 기술이전한다는 계획이다. 이 'O'업체는 ETRI 통신용 반도체 파운드리를 통해 핵심 기술과 인프라를 지원받아 제품 상용화 시기를 단축할 계획이다. 김호성 박사는 "현대사회에서 광통신은 우리 산업의 대동맥과 같다"며 "향후 아파트단지에서 대도시, 해저 광케이블까지 연결하는 광통신용 광원개발에 획기적인 전기가 될 것"으로 전망했다. 이 연구에 참여한 충북대학교 금대명 교수는 “양자점 대량 생산 기술은 향후 고가의 광통신 소자의 생산 단가를 낮출 수 있어 국가 광통신 부품 산업의 경쟁력을 강화뿐만 아니라, 기초과학 연구 분야에도 크게 기여할 것"으로 전망했다. 한원석 실장은 “이 연구 결과는 상업성과 원천성을 동시에 확보한 사례로 향후 광통신용 반도체 레이저 산업의 패러다임을 바꿀 수 있는 중요한 결과”라고 덧붙였다. 이 연구결과는 SCI(국제과학논문색인)에 등재돼 있는 '저널 오브 알로이즈 앤 컴파운즈'에 최근 게재됐다. 연구 예산은 ETRI 기본사업인 'ICT 창의기술 개발'과제로부터 지원 받았다.

2024.05.08 09:43박희범

화학연, 차세대 태양전지 상용화 기술 이전… "400조 시장 잡는다"

연 400조 원 대로 성장중인 태양광 산업에 국내 연구진이 차세대 태양전지 기술로 도전장을 내밀었다. 한국화학연구원(원장 이영국)은 3일 (주)셀코스(대표 백우성)와 100억 원 규모의 페로브스카이트 태양전지 대량생산 기술 이전 계약을 체결했다. 이번에 이전한 기술은 김범수·전남중 박사 연구팀이 개발한 고품질 페로브스카이트 박막 제조 기술이다. OLED 양산에 활용되고 있는 건식 진공증착 공정으로 개발했다. 페로브스카이트 태양전지는 효율이 뛰어나 차세대 태양광 소재로 주목받는다. 이 시장 규모도 오는 2026년까지 400조 원대로 성장할 전망이다. 현재 중국 실리콘 태양전지 밸류체인이 이 시장을 독점했다. 이에 국내 연구진이 페로브스카이트 태양전지 신제조 기술로 이 시장 점령에 나섰다. 연구팀은 페로브스카이트 태양전지의 단점을 극복하기 위해 제조하기 쉬운 습식 공정을 포기하고, 대신 200㎠이상의 대면적 제조에 유리한 건식 공정에 도전했다. 품질 재현성과 공정 안정성이 떨어지는 문제는 실제 기판(substrate)에 성막되는 박막의 분자 비율을 정확히 모니터링하고 제어하는 기술을 개발해 적용했다. 건식 진공 증착에 쓰이는 파우더 소재도 새로 개발했다. 김범수 선임연구원은 "건식용 소재 및 소자 성능만 확보 된다면 대면적화 및 양산화가 용이할 것으로 본다"며 "습식 상용화를 2~3년 후로 볼 경우 건식은 그 이후 2~3년이 더 걸릴 것"으로 예상했다.

2024.05.03 14:51박희범

주성엔지니어링, 반도체 부문 인적분할…주력 사업 경쟁력 높인다

국내 주요 장비업체 주성엔지니어링이 회사 분할을 추진한다. 기존 주력 사업인 반도체 부문은 인적분할하고, 디스플레이 및 태양관 부문은 물적분할해 각각 새로운 법인을 설립하는 방식이다. 주성엔지니어링은 사업 부문별 독립∙책임 경영을 위한 인적 및 물적분할을 추진한다고 2일 공시했다. 인적분할로 신설되는 주성엔지니어링(가칭)은 반도체 기술 개발 및 제조사업을 전문으로 한다. 글로벌 반도체 장비 업체로 입지를 높이고, 존속회사는 경영효율성 증대를 통한 핵심사업의 경쟁력 및 투자 전문성 강화에 초점을 맞춘 경영을 영위할 계획이다. 이와 함께 존속회사의 100% 자회사로 물적분할돼 설립되는 비상장기업 주성에스디(가칭)는 태양광 및 디스플레이 기술 개발 및 제조 사업을 전문으로 한다. 정체성 강화와 사업 성장에 주력해 세계 에너지 산업 기술 및 디스플레이 산업에 새로운 패러다임을 제시할 예정이다. 분할기일은 오는 11월 1일이다. 이후 12월 6일 존속회사는 변경상장을, 인적분할된 신설법인은 재상장할 예정이다. 주성엔지니어링 관계자는 "이번 기업지배구조 개편을 통해 신설되는 기업들은 경영효율성과 지배 구조의 투명성을 증대시키는 것은 물론 궁극적으로는 각 사업 부문별 독립성과 책임 경영 강화를 통해 글로벌 기업으로 발돋움해 기업가치와 주주 가치의 세계화를 실현할 것"이라고 밝혔다. 또한 주성엔지니어링은 같은 날 2024년 1분기 경영실적도 함께 공시했다. 이날 밝힌 경영실적은 연결기준으로 매출액은 566억 원이며, 당기순이익은 161억 원을 기록했다. 전년동기 대비 매출액은 17.6% 감소, 당기순이익은 54.8% 증가한 수치다. 이와 관련해 주성엔지니어링 관계자는 "이번 1분기 경영실적이 다소 부진한 것은 글로벌 경기 침체와 함께 반도체 경기 회복의 중요한 변수가 되는 차세대 기술에 대한 투자가 아직 매출로 이어지지 못하고 있는 시장 상황 때문”이라며 “현재 주성은 핵심 경쟁력인 ALD 기술을 반도체뿐 아니라 태양광, 디스플레이 분야로도 적용을 다각화하고 있으며, 고객 다변화를 이뤄 중장기 지속 성장 기반을 다질 것”이라고 밝혔다. 한편 회사는 이번에 단행하는 기업지배구조 개편과 1분기 경영실적과 관련해 투자자 및 이해관계자의 이해를 돕기 위해 'IR 상담 채널 운영'과 함께 홈페이지에 관련 자료 게시 및 고객들의 질의응답(Q&A)에 적극 나설 계획이다. 주성엔지니어링은 주성엔지니어링은 지난 1993년 설립된 반도체·디스플레이·태양전지 제조 장비업체다. 주력 사업인 반도체 부문은 웨이퍼 상에 박막을 입히는 CVD(화학기상증착), ALD(원자층증착) 장비를 공급하고 있다. 디스플레이 역시 중소형·대형 패널용 증착장비를 상용화했으며, 신사업인 태양전지는 35% 이상의 효율 구현이 가능한 차세대 탠덤 태양전지 장비를 개발해 왔다. 탠덤 태양전지는 이종 접합 기술(HJT)을 활용해, 기존 실리콘 전지보다 발전 효율이 10%p 높다는 장점이 있다.

2024.05.02 18:08장경윤

AMAT, 삼성·인텔 등 초미세공정 공략…"2나노서 검증 중"

어플라이드머티어리얼즈(AMAT)가 삼성전자, 인텔 등 고객사의 반도체 초미세공정 개발을 위한 혁신 솔루션을 공개했다. 최신 제품의 경우 2나노미터(nm) 공정에서 검증을 진행 중으로, 회사는 올해 및 내년에 강력한 매출 성장을 이뤄낼 것으로 자신했다. 4일 AMAT코리아는 경기 성남 소재의 본사에서 패터닝 솔루션 미디어 라운드테이블을 개최했다. AMAT는 이번 간담회를 통해 옹스트롬(Angstrom; 1A=0.1나노미터) 시대를 위한 첨단 반도체 기술 4종을 소개했다. 현재 삼성전자·TSMC·인텔과 같은 주요 반도체 기업들은 2나노 공정 상용화를 준비하는 등, 옹스트롬의 영역 진입을 위한 치열한 기술 경쟁을 벌이고 있다. 이에 AMAT는 초미세 공정을 위한 첨단 패터닝 솔루션을 개발해 왔다. 패터닝은 반도체 웨이퍼에 회로를 새기기 위한 공정으로 증착, 노광, 식각 등 다양한 과정을 거친다. 대표적인 솔루션은 AMAT가 지난해 발표한 '스컬프타(Sclupta)'다. 스컬프타는 최첨단 EUV(극자외선) 및 High-NA EUV 노광 공정에 적용할 수 있는 패터닝 시스템으로, 싱글 패터닝 이후 패턴을 원하는 방향으로 늘려 소자 간 간격을 줄이고 패턴 밀도를 높일 수 있다. 이를 활용하면 반도체 제조업체들은 패터닝을 두 번 진행하지 않고도 원하는 회로를 새길 수 있게 된다. 패터닝 공정이 줄어들면 비용 및 생산 효율성이 증대되고, 공정 복잡성이 줄어들기 때문에 수율 안정화에도 유리하다. 현재 스컬프타는 삼성전자 4나노 공정, 인텔의 최신 공정 등에 도입되고 있다. 이길용 AMAT코리아 기술마케팅 및 전략프로그램 총괄은 "현재 스컬프타는 고객사의 EUV 공정에 쓰이고 있으며, High-NA EUV 기술이 도입되는 시점에서도 연계 적용될 것"이라며 "스컬프타 매출이 올해 2억 달러, 내년에는 5억 달러로 성장할 것으로 예상한다"고 밝혔다. 나아가 AMAT는 올해 스컬프타에 '브릿지 결함'을 제거할 수 있는 기능을 추가했다. 브릿지 결함은 회로 간 간격이 너무 좁아 서로 붙게 되는 문제다. AMAT는 현재 최선단 파운드리 고객사의 2나노 공정에서 평가를 진행하고 있다. 또한 AMAT는 동일 챔버에서 증착·식각을 모두 지원하는 'Sym3 Y 매그넘' 식각 시스템을 공개했다. 해당 기술은 식각 과정에서 EUV 회로 표면을 더 매끄럽게 만들어, 수율 및 전력 효율성을 높인다. 일례로, Sym3 Y 매그넘을 AMAT의 또 다른 신규 솔루션인 '프로듀서 XP 파이오니어 CVD' 패터닝 필름과 결합 시, 라인 표면 거칠기를 25%가량 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 해당 필름은 패턴 형태의 균일도를 높이는 데 기여한다. 현재 Sym3 Y 매그넘, 프로듀서 XP 파이오니어 CVD 패터닝 필름은 주요 고객사의 EUV D램 공정에서 활용되고 있다. 이외에도 AMAT는 첨단 전자빔(eBeam) 계측 시스템인 '아셀타'를 공개했다. 아셀타는 노이즈 발생이 두드러지는 초미세공정 회로 계측에서도 선명한 이미지를 구현해, 패턴이 얼마나 의도대로 구현됐는 지 파악할 수 있게 만들어 준다. 박광선 AMAT코리아 대표는 "최근 고객사들이 2나노, 1나노 등의 기술을 발표하고 있는데, EUV를 실제로 잘 구현하기 위해서는 여러 공정 기술이 필요하다"며 "AMAT는 10여년 전부터 이에 대응하기 위한 준비를 해 왔고, 매년 많은 투자를 해오고 있다"고 강조했다.

2024.04.04 14:24장경윤

韓 유진테크-日 코쿠사이 특허소송 쟁점은... '배치 ALD' 장비

일본 코쿠사이엘렉트릭이 국내 경쟁사 유진테크에 제기한 특허 소송에 업계의 이목이 쏠리고 있다. 이번 코쿠사이가 침해를 주장한 장비는 원자층증착(ALD) 장비로, 유진테크가 사업 영역을 적극 확장하고 있는 분야로 알려졌다. 14일 업계에 따르면 유진테크·코쿠사이 양사는 ALD 배치 장비와 관련해 특허 소송을 진행할 예정이다. 앞서 일본 반도체 장비기업 코쿠사이는 지난 5일 국내 경쟁사인 유진테크를 상대로 특허 침해소송을 제기했다. 당시 코쿠사이는 "기판처리장치 등에 관한 4건의 코쿠사이엘렉트릭 그룹 특허기술이 포함됐다"며 "소송 전에 지적재산권 침해 행위를 유진테크에게 알리고 원만하게 해결하려고 했으나, 여의치 않아 소송을 제기하게 됐다"고 주장했다. 이에 유진테크는 즉각 "경쟁 업체의 제소 근거가 무엇인지 아직 법원으로부터 소장을 송달받지 못해 파악하지 못했다"며 "법률기관으로부터 정확한 제소 근거 등에 대한 공문이 접수되는 즉시 해당 분야 전문가 대리인을 선임해 적극 대응할 예정"이라고 밝혔다. 업계에 따르면, 코쿠사이가 침해 행위를 제기한 특허는 한국 등록 기준 제101037961호, 제101969277호, 제102149644호, 제102472052호 등 4건이다. 특허 4건 모두 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법과 관련돼 있다. 반도체 증착 공정에서 사용되는 가스 공급 및 처리 방식이 주 골자다. 코쿠사이는 유진테크의 장비 중 'Harrier-L' 및 'Harrier-M'를 대표적인 특허 침해 제품으로 제시했다. 두 장비 모두 배치 ALD 장비에 해당한다. Harrier-L은 대량 제조에 특화된 장비며, Harrier-M은 증착 성능을 높인 미니 배치 ALD 장비다. ALD는 원자층을 한층씩 쌓아올려 박막을 형성하는 기술이다. 기존 증착 방식인 PVD(물리기상증착), CVD(화학기상증착) 대비 막을 더 얇게 만들 수 있어 선단 공정을 중심으로 수요가 늘어나고 있다. 동시에 ALD는 기존 방식 대비 생산성이 낮다는 단점이 있으나, 배치형 시스템으로 이러한 문제를 상쇄할 수 있다. 배치형은 50~150의 웨이퍼를 한 번에 처리하는 기술이다. 한 번에 웨이퍼를 1장씩 처리하는 싱글형보다 생산성이 높다. 업계에서는 ALD 배치 장비가 유진테크의 신성장동력인 만큼, 향후 회사가 적극적인 대응에 나설 것으로 내다보고 있다. 기존 CVD 및 플라즈마 분야에 주력해 온 유진테크는 지난 2021년 ALD 장비를 상용화하는 데 성공했다. 당시 삼성전자 메모리 공정에 ALD 장비를 대부분 공급하던 코쿠사이의 시장 점유율을 일부 흡수한 바 있다. 또한 최근에는 최선단 D램용 메탈 ALD 장비, 파운드리용 미니 배치 ALD 장비 등 사업 영역 확장을 추진해 왔다. 반도체 업계 관계자는 "유진테크가 ALD 시장 진입 당시 특허와 관련된 문제가 생길 수 있다는 판단 하에 많은 검토를 했던 것으로 안다"며 "향후 사업 전략에 큰 변수로 작용할 수 있어 회사에서도 면밀한 대응을 준비할 것"이라고 밝혔다.

2024.02.14 13:35장경윤

햇빛만 쬐면 성에 안 끼는 나노 필름 개발

금 나노 용액을 균일하게 증발시켜 간편하게 결빙 방지 필름 등 기능성 제품을 만드는 기술이 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 증발 현상만 활용해 금 나노막대 입자를 사분면으로 균일하게 패터닝하는 기술을 확보했다고 3일 밝혔다. 이 기술로 결빙 방지 및 제빙 표면도 개발했다. 최근 기능성 나노 재료를 표면에 코팅해 성질을 제어하는 연구가 활발하다. 특히 금 나노 막대는 생체에 해롭지 않고 안정적이며, 합성이 쉽다는 장점 등으로 주목받는다. 하지만 필름 표면에 나노 용액을 균일하게 증착하고, 금 나노 막대를 잘 정렬하게 하는 것이 과제였다. 나노 용액을 코팅한 후 증발시킬 때, 마치 커피 흘린 자국처럼 가장자리 부분이 진하게 나타나는 커피링 현상이 나타나며 나노 물질 응집 현상을 일으켜 성능을 떨어뜨린다. KAIST 기계공학과 김형수 교수와 화학과 윤동기 교수 공동 연구팀은 자연계에서 쉽게 추출 가능한 기능성 나노 물질인 셀룰로오스 나노크리스탈(CNC)을 활용했다. 접촉선을 향해 진행되는 커피링 유동과 반대 현상인 증발 액체방울의 자가-디웨팅 현상을 제어, 두 유체역학 현상의 균형을 이루게 했다. 이를 통해 CNC 입자를 사분면 형태로 정렬시킨 채 균일하게 증착시켰다. 이렇게 제작된 CNC 매트릭스를 템플릿으로 써 금 나노막대를 공동 자가조립했다. 이런 과정을 거쳐 용액이 균일하게 건조되면서 코팅면에 커피링 얼룩 없이 금 나노 막대가 환형으로 골고루 정렬된 필름을 제작했다. 이 필름은 가시광선 수준의 빛만 쬐어도 영하 10도 표면 위에서 방빙 및 제빙 성능을 보이는 등 향상된 광학·광열 성능을 보였다. 김형수 교수는 "이 기술을 외장재 및 필름에 활용하면 자동차 성에, 항공기 제빙, 주거·상용 공간 유리창 등 다양한 분야에서 열에너지 하베스팅 효과를 통한 에너지 절약 효과를 가져다 줄 것"이라고 기대했다. 윤동기 교수는 "필름화하기 힘들었던 나노셀룰로오스-금입자 복합체를 대면적에서 자유롭게 패터닝해 결빙 소재로 사용할 수 있고, 금의 플라즈모닉 성질을 이용한다면 유리를 장식하는 스테인드 글래스처럼 사용할 수 있다"라고 말했다. 이 연구는 한국연구재단 개인기초 중견 연구와 멀티스케일 카이랄 구조체 연구센터 지원을 받아 수행됐으며 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 최근 게재됐다. 논문 제목은 Plasmonic Metasurfaces of Cellulose Nanocrystal Matrices with Quadrants of Aligned Gold Nanorods for Photothermal Anti-Icing 이다.

2024.01.03 14:06한세희

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