반도체 제조 장비 기업 브이엠이 3세대 다결정(폴리)실리콘 식각 장비를 SK하이닉스와 공동 개발(JDP)한다.(자료=브이엠)
국내 유일 반도체 식각 장비 업체 브이엠이 SK하이닉스와 3세대 다결정(폴리) 실리콘 식각 장비를 공동 개발한다.
22일 업계에 따르면 브이엠은 3세대 폴리 식각 장비 '레오 WS'의 하드웨어 성능과 공정 평가(데모 테스트)를 성공적으로 마친 것으로 알려졌다. 이에 따라 지난달부터 SK하이닉스와 공동개발 (JDP:Joint Development Project)을 본격 시작했다. 양산 라인에 장비를 설치하고, 시험 운용해 공정 최적화 등의 맞춤형 개발이 이뤄진다. 성능 검증에서 파악하지 못한 문제점도 이 과정에서 확인하고 해결할 것으로 보인다.
브이엠 관계자는 "레오 WS 장비의 JDP는 문제 없이 진행되고 있다"고 밝혔다. 양산 라인 검증까지 끝나면 장비를 대량 공급할 수 있다.
레오 WS는 300mm 웨이퍼용 건식 식각 장비다. 반도체 트랜지스터의 전기 스위치 역할인 게이트나 워드라인을 만들 때 사용한다. 이전 제품인 레오 WH 대비 첨단 공정을 수행할 수 있도록 설계됐다. 플라즈마를 생성하는 유도 코일이 개선됐다. 더 미세한 반도체 회로선폭(노드)에서 깊은 식각(Deep Etch)이 가능하다. 고종횡비 식각(HAC) 구현 목적으로 극저온 냉각기(칠러)를 적용했다. 정전기로 웨이퍼를 고정하는 정전척(ESC)은 37개의 구역(존)을 지원한다. 구역 별로 미세한 온도 조절이 가능하다. 웨이퍼 중심부와 가장자리의 식각 속도 차이를 보정하는 용도다.
레오 WS+ 장비도 고객사 공정 활용 평가를 받고 있다. 레오 WS의 장비 사양을 개별 공정 경향에 맞춰 개선한 모델이다. 하드웨어 테스트는 완료했다. 플라즈마 생성용 고주파 전력공급장치(RFS) 사양이 기존 3kW에서 6kW로 두배로 늘어난 점이다. 해당 전력을 여러 단계로 조절해 인가하는 고주파(RF) 멀티레벨펄스(MLP)도 4레벨 이상으로 개조했다. 터보분자펌프(TMP) 용량도 3300리터(L)에서 4400L로 확대해 챔버 내부 부산물을 빠르게 배출할 수 있도록 설계했다.
신사업인 산화막(옥사이드) 식각 장비와 원자층 식각 장비도 계획대로 완성도를 높이고 있다. HAC 옥사이드 식각 장비 다빈치 WH는 지난해 산화막 식각의 정량적 목표를 달성했다. 기본 성능 검증과 공인인증평가도 완료했다. 2022년부터 산업통상부(산통부) 국책과제로 개발을 시작했다. 현재 업계 최고 수준의 성능을 목표로 개선과 추가 개발 중이다.
범용 옥사이드 식각 장비 모나리자 WH도 지난해 공정 테스트와 하드웨어 개선 평가 등을 거쳤다. 올해 양산 버전 챔버를 제작해 평가를 진행할 계획이다. 연내 개발 완료 후 고객사 공정 평가 등을 수행할 계획이다.
원자층 식각(ALE) 장비 APES A는 올해 베타 버전 챔버를 제작해 평가한다. 기존 플라즈마 식각 장비 한계를 보완하는 제품이다. 고효율 원격 플라즈마와 열 에너지 방식을 결합한 하이브리드 기술을 적용했다. 10나노 이하 초미세 공정을 겨냥한 장비다. 산업부 국책과제로 개발 중이며 올해 말 과제가 종료된다. 장비 개발 완료 시점은 2030년으로 보고 있다. ALE는 램리서치 등 해외 장비 업체가 주도하는 기술이다.
브이엠은 향후 국내 최초로 모든 식각 공정에 대응 가능한 제품군을 확보하는 게 목표다. 메모리 반도체 시장에서 공급 공정을 확대하고, 해외 비메모리 반도체 업체에도 장비 공급을 추진한다. 매출처 다변화 전략이다.
브이엠의 올해 1분기 영업이익은 약 301억원으로 전년 동기 대비 1500% 이상 증가했다. 매출액도 400% 가까이 증가한 889억원으로 어닝 서프라이즈를 기록했다. SK하이닉스의 국내외 시설 신규, 보완 투자 덕분이다. 현재 SK하이닉스 D램 제조 공정용 건식 식각 장비를 공급하고 있다. 전체 매출 중 SK하이닉스 매출 비중은 100%다. 올해 누적 수주액도 지난 달 기준 2200억원을 넘겼다.
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