반도체 산업은 현대 사회에서 핵심적인 역할을 하며, 이를 구성하는 전공정 중 하나인 산화공정은 반도체 제조 과정에서 핵심적인 역할을 수행합니다. 산화공정은 반도체 웨이퍼에 절연막을 형성하고, 확산 방지막 및 식각 방지막으로 활용됩니다. 이 포스팅에서는 산화공정의 개념, 필요성, 산업 전망, 그리고 국내 상장 기업과 파트너사들을 자세히 살펴보겠습니다.
산화공정 (Oxidation Process)
개념
산화공정은 반도체 제조에서 중요한 역할을 하는 공정 중 하나입니다. 이 과정은 다양한 목적으로 사용됩니다.
불순물 제거 (Wafer Cleaning):
웨이퍼에 불순물을 제거하기 위해 클리닝 과정을 거칩니다.
유기물, 금속 등의 불순물을 세척하고 웨이퍼를 건조합니다.
산화막 형성 (Oxide Layer Formation):
열산화 방법 (Thermal Oxidation) 을 사용하여 웨이퍼 표면에 산소나 수증기를 흘려 산화막을 형성합니다.
산화막은 실리콘과 산소가 그물 모양으로 되어 있어 절연성이 높고 화학적으로 안정되어 있습니다.
산화막은 회로와 회로 사이에 누설 전류를 차단하고, 식각 공정에서 필요한 부분이 깎이는 것을 방지합니다.
산화막 형성 방법 :
건식산화 (Dry Oxidation):
순수한 산소 (O₂) 와 반응하여 산화막을 형성하는 방법입니다.
산화막 성장 속도가 느리지만 전기적 특성이 우수합니다.
습식산화 (Wet Oxidation):
산소 (O₂) 와 수증기 (H₂O) 를 함께 사용하여 산화막을 형성하는 방법입니다.
산화막 성장 속도가 빠르며 두꺼운 산화막을 만들 수 있습니다.
절연막 형성 : 웨이퍼에 절연막 역할을 하는 산화막 (SiO₂) 을 형성하여 회로와 회로 사이에 누설 전류가 흐르는 것을 차단합니다.
확산 방지막 : 이온 주입 공정에서 확산 방지막 역할을 합니다.
식각 방지막 : 식각 공정에서 필요한 부분이 잘못 식각 되는 것을 막는 역할도 합니다.
산화막은 전기적 절연, 저항 제어, 소자 보호 및 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
산업 전망
2024 년 산업 전망 : 회복의 해 (반도체)
메모리 가격 반등과 재고 수준 건전화 지속
반도체 업황 회복에 따른 설비 투자 재개 전망
AI 용 서버와 그래픽 수요 증가
스마트폰 출하량 예상 : 11 억 7 천만대 (+3.8% YoY)
국내 상장 기업 중 반도체 전공정 산화공정 관련 기업
삼성전자 : 반도체 전공정에서 중요한 역할을 하는 기업입니다.
SK 하이닉스 : 산화공정과 관련된 기술력을 보유한 기업입니다.
원익홀딩스 : 증착공정 소재인 전구체 제조사로, 코스닥 시장에 상장되어 있습니다.
원익머트리얼즈 : 식각공정 소재인 고순도 가스를 제조하는 회사입니다.
동진쎄미켐 : 노광공정 소재인 감광제 제조사입니다.
SK 실트론 : 웨이퍼 제조 공정에서 중요한 역할을 하는 기업입니다.
티씨케이 (TCK): 반도체 장비 분야에서 활동하며 , 산화 공정과 관련된 장비를 제조합니다.
SKC 솔믹스 : 파인세라믹 소재를 제조하는 회사로, 산화막 형성에 필요한 소재를 공급합니다.
AP 시스템 : 산화 공정과 관련된 열처리 장비를 개발하고 제조하는 기업입니다.
예스티 (YES TECH): 반도체 제조 장비 분야에서 활동하며, 산화막 형성과 관련된 장비를 제조합니다.