정부가 국내 반도체 중견·중소기업이 10나노미터급 미세공정 기술력을 갖출 수 있도록 지원에 나섰다. 반도체 소자 기업들이 14나노 핀펫(FinFET), 3D 낸드플래시 등 미세공정 전환에 탄력을 붙이는 데 발맞춰 국산 장비·소재 경쟁력을 높이기 위해서다.
1일 산업통상자원부에 따르면 내년도 산업핵심기술개발사업에서 10나노급 미세공정에 대응할 수 있는 반도체 장비·소재 기술을 개발하고 사물인터넷(IoT)용 칩 개발에 필요한 고성능 장비를 개발하는 데 초점을 맞췄다.
현재 10나노급 첨단 미세화 공정인 14나노 핀펫과 3D 낸드플래시 공정은 외산 장비가 거의 장악했다. 국내 장비기업인 원익IPS가 지난해부터 관련 장비를 공급하고 있지만 외산 점유율이 절대적이다. 향후 세계적 파운드리 기업이 D램까지 미세공정으로 전환하는 것을 감안하면 국산 장비 개발이 시급하다.
정부는 △미래 반도체 소자 관련 원천기술 개발 △1X나노급 핀펫용 PMD 갭필(gapfill)용 장비 및 공정기술 개발 △72단 이상 3D 낸드용 옥사이드·나이트라이드 적층구조 제조 장비 개발 △플라즈마 식각장비 핵심부품 및 시스템 개발 △멀티패터닝 공정 대응 고생산성 ALD 장비 및 공정개발 △고집적 이종·다수 반도체소자 적층 통합 슈퍼 모듈 제조 원천기술 개발 △사물인터넷(IoT)향 12㎓ 이상급 RFIC 반도체 테스터 개발 등의 사업을 내년부터 시작한다.
3년간 진행하는 갭필용 장비 개발은 핀펫 소자에 대응하기 위한 것이다. 갭필 장비는 화학기상증착법(CVD)보다 우수하고 유리기판 위에 반도체 소자를 집적하는 SOG(System on Glass)보다 막질이 우수하다. 핀펫용 장비가 기존 메모리 증착 장비보다 기술 진입장벽이 높은 만큼 선제 대응이 필수다.
3D 낸드플래시 기술을 현재 24단에서 72단 이상으로 집적도를 높이는 기술 개발도 시작한다. 박막의 균일도와 평탄도 등이 우수한 수직 적층형 플라즈마화학증착(PECVD) 장비를 3년간 개발한다는 의지다.
원자층증착(ALD) 장비는 생산성을 크게 높인 국산 장비로 외산 대체 효과를 노린다. 생산성이 낮은 ALD 특성을 해결할 수 있는 저온 ALD 옥사이드 기술을 3년간 개발할 예정이다. 장비 국산화를 실현하면 수천억원 이상의 수입 대체 효과를 얻을 것으로 전망했다.
사물인터넷 등의 분야에 적용할 수 있는 시스템반도체용 첨단 장비도 개발한다. 해외 의존도가 높거나 핵심 분야로 꼽히는 플라즈마 식각장비의 핵심부품을 발굴해 향후 증가할 플라즈마 공정에 대응한다. 시스템인패키지(SIP) 고주파(RF) 반도체 수요 확대에 대비해 양산 시험장비 개발에도 나선다.
<표. 2015년 산업핵심기술개발사업 중 주요 반도체 공정장비 부문 주요 과제>
배옥진기자 withok@etnews.com
