미세공정 경쟁이 본격화되면서 회로를 그려주는 EUV(DUV로 대체)
증착을 위한 ALD장비(CVD로 대체) 수요가 보완적으로 늘어날 수 밖에 없다
미세공정을 위한 멀티패터닝이 보편화 될수록 ALD장비는 더 필요해 질 것.

ALD란

ALD는 프리커서(전구체)라는 화학 물질과 특정 리액턴트(반응 물질)를 반복 주입해 웨이퍼에 화학 반응을 일으켜 박막을 만드는 공법이다.

쉽게 말해 반도체 제조 과정에서 보호막 등을 씌우는데 활용되는 기술로 매우 얇은 물질을 실리콘 웨이퍼처럼 평평한 물질 위에 증착시킬 수 있도록 한 기술이다.

흡착방식을 적용하는 ALD는 PVD의 약점인 단차피복성(Step Coverage)이 거의 없을 뿐 아니라, 막 내부에 형성되는 Void나 표면에 직경이 극히 작게 뚫리는 Pinhole도 거의 없다.

또한 막 전체가 균질한 격자 조성(정합증착능력)을 갖고 있어 나노 단위의 일정한 두께로 코팅이 가능하다는 장점이 있기 때문에 CVD나 PVD의 단점을 보완한 코팅 방식으로 주목받고 있다.

이러한 ALD는 반도체뿐만 아니라 바이오, 에너지, 솔라셀, 각종 마이크로 디바이스 등에 활용도가 점차 높아지고 있다.

최근에는 플렉시블 OLED(유기발광다이오드)와 폴더블, 롤러블 등 차세대 OLED 디스플레이에서의 활용을 꼽을 수 있다. 수분과 산소에 취약한 OLED 유기물을 보호하는 봉지공정에 적용이 편리하고, 기존의 CVD 공법과 비교해 더 얇은 무기막을 형성할 수 있는 데다 곡률반경도 더 작게 꺾을 수 있다는 장점을 갖고 있어 활용 범위는 더욱 넓어질 전망이다.

관련주

주성엔지니어링

주성엔지니어링은 자사 특허 기술을 기반으로 일찌감치 ALD 장비 시장을 선도하고 있다. 기존 공간 분할 ALD 장비는 물론 박막 재료 분사에 시간차를 두는 '시공간분할' 기술을 세계에서 처음 개발해 생산성을 극대화했다.

차세대 반도체 공정에 적용가능한 ALD(원자층증착)장비의 증착 두께 균일성을 향상시키는 시공간분할 증착기술을 세계 최초로 개발해 글로벌 반도체 소자기업과 공동으로 증착장비를 개발 중에 있다.

ALD는 반도체 핵심 구성 요소인 트랜지스터와 커패시터 크기는 줄이면서 누설 전류 차단 등 성능 개선에 상당히 중요한 역할을 하는 공법으로 주목받는다.


증착공정에 필요한 장비를 제조해 고객사에 주 납품하고 있다.
반도체 전공정 장비인 ALD의 경우 지난해 기준 세계 시장 점유율은 약 11%, 대형 디스플레이 Oxide TFT 장비(8G~10.5G)의 경우 약 42%이상이다.


반도체 원자층증착(ALD) 기술과 OLED 대면적 증착 기술을 기반으로 HJT 기술과 페로브스카이트 기술을 융·복합해 35% 이상 효율 구현이 가능한 차세대 태양전지 장비로  온실가스 단축을 위한 탄소중립과 기후변화 대응 정책 수립뿐 아니라 글로벌 신재생에너지 발전에도 크게 기여할 것이다.



동진쎄미켐

동진쎄미켐은 반도체와 디스플레이용 핵심 소재를 만드는 대표 소재·부품·장비 기업이다. 지난해 매출은 9378억 원, 영업이익은 1263억 원을 올렸다. 매출의 90% 이상이 포토레지스트, 습식용액 등 전자재료 부문에서 발생한다.

 유럽의 노스볼트가 배터리 셀 양산에 성공했다고 밝힌 가운데 노스볼트에 음극재 공급을 준비하고 있는 동진쎄미캠이 시장에서 부각된 영향으로 보인다.
동진쎄미켐은 작년 5월 스웨덴에 현지법인을 설립했다. 노스볼트와 음극재 공급 10년 장기 계약을 맺은 것이 계기다. 동진쎄미켐은 노스볼트 공장 근처에 음극재 공장 건설을 추진하고 있다.

동진쎄미켐은 전자재료에서 쌓은 기술을 바탕으로 2차전지 소재로 사업을 확대하고 있다. 음극재 공급이 본격화될 경우 실적이 크게 개선될 것이라는 전망이 나온다. 음극재는 배터리 수명과 충전 속도를 담당하는 4대 핵심 소재로 배터리 원가의 약 17%를 차지한다.


동진쎄미켐은 일본의 수출규제 뒤 정부 예산 지원을 받는 국책 사업을 통해 기존 소재보다 성능을 대폭 높인 불화아르곤용 포토레지스트를 개발하는 데까지 성공했을 뿐 극자외선용 포토레지스트 개발에는 이르지 못했고, 아직도 진행형이다.

동진쎄미켐에 따르면 국내 포토레지스트 시장은 1조4천억~1조5천억원 규모에 이른다. 시장 점유율은 품목마다 달라 상대적으로 낮은 수준의 불화크립톤용 포토레지스트 시장에선 국산화율이 30~40%에 이른다. 이는 대부분 동진쎄미켐이 차지하고 있다. 불화아르곤용 이상 높은 수준의 포토레지스트 시장에선 동진쎄미켐의 점유율이 10% 남짓으로 파악돼 있다. 일본 업체가 80%가량, 미국 듀폰이 나머지 10%의 시장을 나눠 갖고 있다.반도체 시장의 거대 규모에 견줘 포토레지스트 시장은 그리 크지 않다고 할 수 있어도 반도체 산업에선 빼놓을 수 없는 핵심으로 꼽히는 영역이다. 시장이 계속 커지고 있다는 점도 있다. 삼성전자, SK하이닉스에서 추진 중인 반도체 설비 증설은 곧 포토레지스트 시장도 커진다는 것을 의미한다.