제목: 식각 공정과 포커스 링 (Quartz, Si, SiC) 정리 날짜: 2022. 7. 8. --- 식각 공정과 포커스 링 (Quartz, Si, SiC) 정리 저는 반도체에 대해 전문성이 없으며 이 글은 책과 산업 리포트, 호돌이님 강의를 통해 배운 내용을 정리한 것입니다. 내용에 오류가 있을 수 있으며, 댓글로 지적해주시면 감사하겠습니다. ​ 포커스 링(Focus ring) ​ 대부분의 포커스 링은 실리콘 카바이드 링 CVD SiC ring은 마모에 잘 견디는 특성을 가졌지만 이를 고려해도 더 비싸기 때문에, 마모가 빠르게 발생하고 빈번한 교체에 따른 비용이 큰 공정에서 사용됩니다. ​ ​ SiC링은 전도체 식각, Si링은 유전체 식각에 사용된다는 이야기가 있는데, 이렇게 단순화할 수 없다고 생각합니다. ​ 식각 공정은 액체를 이용하는 습식 식각과 플라즈마를 이용하는 건식 식각으로 나뉩니다. 포커스 링은 건식 식각에 사용됩니다. 웨이퍼를 챔버에 넣고 플라즈마를 발생시켜 깎아내야 하기 때문입니다. 건식 식각은 무엇을 식각하느냐에 따라 다시 두 가지로 나뉩니다. 유전체 식각 전도체 식각 웨이퍼 위에 여러 물질을 쌓고 깎으며 하나의 칩을 만드는 과정에서, 무엇을 깎아내야 하느냐에 따라 다른 장비, 다른 소재를 사용해야 합니다. ​ 식각 공정 중에서도 마모가 가장 강한 공정 중 하나가 3D NAND를 만들기 위해 수직으로 구멍을 뚫는 공정입니다. ACS, 미래에셋증권 2022. 6. 7 리포트에서 재인용 대신증권 이수빈 애널리스트님 반도체 산업 리포트 2020.12.16 이 때 구멍을 뚫어야 하는 대상이 Oxide(유전체)와 nitride(유전체) 혹은 Oxide(유전체)와 poly silicon(전도체)가 교차로 증착된 172단이니 300단이니 하는 막입니다. 100층이 넘는 막을 뚫어야 하니 플라즈마가 강해질 수밖에 없고, Focus ring의 마모가 심하기 때문에 SiC 링의 채용이 늘어납니다. 즉 유전체 장비의 성장이 SiC Ring 수요로 이어진다. 미래에셋증권 김영건 애널리스트님 반도체 산업 리포트 2022. 6. 7 Tokyo electron이 유전체 식각, LAM Research가 전도체 식각이고 티씨케이는 LAM Research에 납품이 많으니 SiC 링은 전도체 식각?과 같이 연결되는 것 같으나, LAM Research ​ ​ 그렇다면 Quartz는 언제 사용될까요? ​ 삼성증권 배현기 애널리스트님 2020. 11. 3 우선 챔버에는 다양한 Ring이 사용된다는 점을 짚어야 하겠습니다. SKC솔믹스의 위 그림이 유명한데, 모든 챔버가 동일하게 생긴 것은 아닙니다. 장비에 따라 Si나 SiC링이 웨이퍼의 가장 가까이 위치하고, 몇 개의 쿼츠 링이 함께 사용되는 것이 일반적입니다. ​ 흔히 식각에 대해서 포커스 링이 주로 언급되지만, 증착을 할 때도 플라즈마를 이용하기 때문에 포커스 링이 사용됩니다. 바로 이 때 Si/SiC 대신 쿼츠가 포커스 링으로도 사용된다고 합니다. 미래에셋증권 김영건 애널리스트님 반도체 산업 리포트 (내식각성이 상대적으로 중요하지 않은 것이지, 증착 과정에서도 마모는 발생한다고 합니다.) ​ ​ 1) 공정과 장비에 따라 필요한 링의 종류와 개수는 달라짐 2) 장비마다 사용되는 링의 스펙이 정해져 있기 때문에 어느 소재가 마음에 든다고 해서 쉽게 바꿀 수 있는 것이 아님 3) 공정이 늘어나고 고도화됨에 따라 쿼츠, Si, SiC 모두 동반 성장 4) SiC Focus Ring은 유전체와 전도체 식각에 모두 쓰이며, 비싼데도 계속해서 수요가 늘어나는 데에는 이유가 있음 (NAND 고단화 → 플라즈마 강도 증가 → Focus Ring 마모 심화) ​ ​ ​ ​ 다들 아시겠지만 안 얘기하면 서운하니. 하나머티리얼즈는 Si/SiC 링 모두 만들며 Tokyo electron에 주로 납품하고, LAM Research로의 납품도 시도하고 있습니다. 티씨케이는 SiC링 전문으로 주로 LAM Research에 납품합니다. 월덱스는 Si, 케이엔제이는 SiC 이며 장비사가 아닌 제조사에 직접 납품합니다. 쿼츠 부품은 원익QnC 가 많이 만듭니다. ​ ​ 주로 참고한 리포트 ​ 삼성증권 배현기 애널리스트님 숨겨진 성장은 부품에 있다 https://www.samsungpop.com/common.do?cmd=down&contentType=application/pdf&inlineYn=Y&saveKey=research.pdf&fileName=2020/2020101712255350K_01_14.pdf ​ 대신증권 이수빈 애널리스트님 반도체 산업 리포트 삼성전자 NAND 격차 벌리기 좋은 시점 http://money2.daishin.com/PDF/Out/intranet_data/Product/ResearchCenter/Report/2020/12/38691_NAND_Indepth_20201216_PM.pdf ​ 미래에셋증권 김영건 애널리스트님의 반도체 산업 리포트 Promising Wafer: 전략 자원에 대한 기술적 접근 https://securities.miraeasset.com/bbs/download/2093651.pdf?attachmentId=2093651 ​