▶ 웨이퍼의 보호막과 절연막 역할을 하는 ‘산화막(SiO₂)’
모래에서 추출한 실리콘을 반도체 집적회로의 원재료로 탄생시키기 위해서는 일련의 정제 과정을 통해 잉곳(Ingot)이라고 불리는 실리콘 기둥을 만듭니다. 이 실리콘 기둥을 균일한 두께로 절단한 후 연마의 과정을 거쳐 반도체의 기반이 되는 웨이퍼를 만드는데요.
이렇게 만들어진 얇고 둥근 판 모양의 웨이퍼는 전기가 통하지 않는 부도체 상태입니다. 그래서 도체와 부도체의 성격을 모두 가진 ‘반도체’의 성질을 가질 수 있도록 만드는 작업이 필요한데요. 이를 위해 웨이퍼 위에 여러 가지 물질을 형성시킨 후 설계된 회로 모양대로 깎고, 다시 물질을 입혀 깎아내는 일이 반복되죠.
이 모든 공정의 가장 기초적인 단계가 산화공정입니다. 산화공정을 거치는 이유는 웨이퍼에 절연막 역할을 하는 산화막(SiO₂)을 형성해 회로와 회로사이에 누설전류가 흐르는 것을 차단하기 위해서 입니다. 산화막은 또한 이온주입공정에서 확산 방지막 역할을 하고, 식각공정에서는 필요한 부분이 잘못 식각되는 것을 막는 식각 방지막 역할도 합니다.
즉, 산화공정을 통해 형성된 산화막이 반도체 제조과정에서 든든한 보호막 역할을 하는 건데요. 미세한 공정을 다루는 반도체 제조과정에서는 아주 작은 불순물도 집적회로의 전기적 특성에 치명적인 영향을 미치기 때문입니다.
그렇다면 이렇게 든든한 보호막 역할을 하는 산화막은 어떻게 형성되는 것일까요?
웨이퍼는 대기 중 혹은 화학물질 내에서 산소에 노출되면 산화막을 형성하게 되는데요. 이는 철(Fe)이 대기에 노출되면 산화되어 녹이 스는 것과 같은 이치입니다.
웨이퍼에 막을 입히는 산화공정의 방법에는 열을 통한 열산화(Thermal Oxidation), 플라즈마 보강 화학적 기상 증착(PECVD), 전기 화학적 양극 처리 등 여러 종류가 있습니다. 그 중 가장 보편적인 방법은 800~1,200℃의 고온에서 얇고 균일한 실리콘 산화막을 형성시키는 열산화 방법입니다.
열산화 방법은 산화반응에 사용되는 기체에 따라 건식산화(Dry Oxidation)와 습식산화(Wet Oxidation)로 나뉘는데요. 건식산화는 순수한 산소(O₂)만을 이용하기 때문에 산화막 성장속도가 느려 주로 얇은 막을 형성할 때 쓰이며, 전기적 특성이 좋은 산화물을 만들 수 있습니다. 습식 산화는 산소(O₂)와 함께 용해도가 큰 수증기(H₂O)를 함께 사용하기 때문에 산화막 성장속도가 빠르고 보다 두꺼운 막을 형성할 수 있지만, 건식 산화에 비해 산화층의 밀도가 낮습니다. 보통 동일한 온도와 시간에서 습식산화를 통해 얻어진 산화막은 건식산화를 사용한 것보다 약 5~10배 정도 더 두껍습니다.
▶ 웨이퍼 산화공정 관련주
유진테크
동사는 반도체 박막을 형성하는 전공정 프로세스 장비를 개발, 생산하는 반도체 전공정 장비 업체로서 2006년 코스닥시장에 상장함.
반도체용 산업가스 충전, 제조 정제 및 판매를 사업으로 하는 유진테크머티리얼즈를 종속회사로 두고 있음. 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 유수의 글로벌 반도체 회사들과 제조장비 공급계약을 체결함.
매출 구성은 LPCVD 장비 외 87.5%, 상품 및 기타 8.4% 등으로 이루어짐.
- 동사는 2000년 1월에 반도체 장비 및 부품 제조, 액정화면장비의 제조 및 유지보수 등을 목적으로 설립되었음.
- 전공정 단계에서 박막(Thin Film)형성 공정에 필요한 장비를 개발하고 있으며, 주요 고객사로는 SK하이닉스, 삼성전자 등이 있음.
- 반도체장비 사업을 영위하는 Eugenus Inc, 유진태극무역(무석)유한공사와 반도체용 산업가스 사업을 영위하는 (주)이지티엠을 종속기업으로 보유함.
케이시텍
동사는 2017년 케이씨로부터 인적분할로 설립되어 반도체, 디스플레이 장비 및 소재 사업 부분을 영위함.
반도체 전공정 장비 및 소모성 재료의 제조 및 판매를 주력사업으로 영위하고 있으며, 반도체 CMP, 세정장비/디스플레이 Wet-station 및 Coater 장비, 반도체 Slurry 등 라인업을 갖추고 있음.
매출구성은 반도체부문 72%, 디스플레이부문 27% 등으로 이루어져 있음.
- 동사는 2017년 11월 구 케이씨텍으로부터 반도체/디스플레이 장비 및 소재 사업부문이 인적분할되어 신규 설립되었음.
- 반도체 CMP(연마)/세정 장비, 디스플레이 Wet-station/Coater 장비, 반도체 Slurry(연마 소재) 등의 라인업을 갖추고 있음.
- 해외 장비업체들이 독점하고 있는 화학기계적 연마(CMP)장비 시장에서 유일한 국내 장비 제조사로서 경쟁력을 확보하고 있음.
테스
동사는 반도체 제조에 필요한 전공정 장비(PECVD, LPCVD, Gas Phase Etch&Cleaning 등)의 제조를 주된 사업으로 영위함.
2013년 반도체 전공정 장비인 LPCVD와 PECVD의 양산에 성공하였고, 비정질탄소막을 증착하여 신규 PECVD는 반도체 3D NAND 공정에 적용함.
주요 매출 구성은 반도체 장비(PECVD,GPE)와 디스플레이 장비(UVC LED 장비 등)으로 82.42% 이루어짐.
- 반도체 전공정 핵심장비인 CVD와 ETCH 장비 제조업을 주력사업으로 영위하고 있으며, 이외에 디스플레이, LED 장비 제조업도 병행하고 있음.
- 삼성전자, SK하이닉스 중심의 반도체 업체들로부터 주문제작을 받아 설비의 판매, 설치를 담당하고 있는 가운데, 수출은 동 반도체 업체들의 중국 법인과 연계하여 발생하고 있음.
- 트레이 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치 등 OLED 장비 적용 기술 관련 다수의 특허 취득으로 OLED 장비 제품경쟁력 강화 중.
AP시스템
동사의 주요사업은 장비 연구개발 및 제조 사업으로, AMOLED/LCD 등 디스플레이장비, 반도체장비, 레이저응용장비 사업 등을 영위하고 있음.
동사는 다양한 AMOLED용 공정장비를 개발하여 양산용 공정장비를 공급하고 있음.
동사에서 개발하여 공급하고 있는 ELA, LLO, Encapsulation 장비는 삼성디스플레이(SDC)사뿐만 아니라 중국을 포함한 다수의 해외 디스플레이 패널 제조사로 공급영역을 확대하고 있음.
- 2017년 3월 에이피에스홀딩스(존속법인, 지주회사)의 디스플레이/반도체 장비 제조 사업부문이 인적분할되어 신설법인으로 설립되었음.
- AMOLED 및 LCD 장비, 반도체 장비의 제조 및 유통업 영위하며, AMOLED 부문 세계 1위 업체인 삼성디스플레이를 주요 고객사로 두고 있음.
- 저온폴리실리콘(LTPS) 레이저결정화(ELA) 장비 부문에서 독과점적 점유율을 확보하는 등 경쟁력 보유 업체.
참고 : 삼성반도체이야기, 네이버금융, 나이스컴퍼니서치
'섹터공부' 카테고리의 다른 글
| 반도체 8대 공정⑤-반도체에 전기적 특성을 입히다! 증착&이온주입 공정, 관련주 (0) | 2022.02.27 |
|---|---|
| 반도체 8대 공정④-특정 회로패턴을 구현하는 식각공정, 관련주 (0) | 2022.02.26 |
| 반도체 8대 공정③-웨이퍼에 회로를 그려 넣는 포토공정, 관련주 (0) | 2022.02.22 |
| 반도체 8대 공정① - 웨이퍼 제조 공정, 관련주 (0) | 2022.02.21 |
| NFT 코인 뜻, 최신 트렌드와 향후 전망, 부작용, 관련주는? (0) | 2021.12.22 |
댓글