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반도체 소자용 박막,증착(CVD/ALD)용 재료로서, 전구체(Precursor)는 반도체 소자의 초 미세화, 고 집적화에 따라 수반되는 필수 소재로 반도체 소자 제조 시 절연막/금속 배선 등으로 쓰인다.
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소백사 시리즈 5탄🎇
반도체 웨이퍼에 박막을 쌓아올리는 증착 공정에서 사용되는 Precursor!
최근 Precursor는 반도체 구조가 미세화 될수록, 그 중요성이 더 높아지고 있는데요
반도체 공정에서의 Precursor의 역할 및 종류, ADL공정, CVD공정 기술까지!
차별화된 경쟁력과 반도체 성공 Story를 바탕으로 보다 넓은 영역으로의 도전을 이어가는 SK트리켐의 이야기!
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[Timeline]00:00 오프닝
00:11 Precursor(전구체)란?
01:05 반도체 공정과 Precursor
01:33 ALD공정
02:14 CVD공정
02:35 Precursor의 역할 및 중요성
03:21 주요 아이템 설명
03:39 유전율이 높은 High-k 제품
04:07 유전율이 낮은 Low-k 제품
04:23 Precursor Application 확장 가능성
05:16 다음 시간에는?
#SK머티리얼즈 #SK트리켐 #Precursor
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SK트리켐이 알려주는 프리커서
프리커서(Precursor)는 우리말로 전구체라는 뜻이며, 반도체 분야에서는 반도체 소자를 제조하기 위한 공정 중 박막을 증착하기 위한 용도로 사용되는 …
Source: www.skcareersjournal.com
Date Published: 10/4/2022
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차세대 반도체 소재 개발 핵심은···’전구체·노광’ – 시사저널e
[시사저널e=이호길 기자] 삼성전자가 미세화와 3D 구조 구현이 요구되는 차세대 반도체에 원자층증착(ALD) 방식의 전구체 소재 개발 중요성이 높아질 …Source: www.sisajournal-e.com
Date Published: 1/23/2022
View: 2204
디엔에프(092070)
반도체 전구체는 반도체 공정 중 화학기상증착, 원자층증착 등. 박막증착공정에 사용되는 핵심소재로, 낮은 분자량, 높은 반응성, 높은 열적.
Source: ssl.pstatic.net
Date Published: 11/20/2022
View: 4822
반도체 나노입자 및 그 전구체와 이들의 제조방법
본 발명은 반도체 나노입자용 단일 유기금속 전구체 및 그 합성방법을 제공한다. 상기 방법은 열분해 온도가 300℃ 이하로 낮으며, 상기 단일 유기금속전구체로부터 …
Source: patents.google.com
Date Published: 9/7/2022
View: 6016
반도체 Precursor – LPN – 엘피엔
전구체(precursor)는 반도체의 미세회로를 위한 박막 증착에 사용되는 소재로, ALD 및 CVD 공정이 가능하도록 설계된 유기금속화합물 입니다.
Source: www.lpninc.com
Date Published: 2/24/2021
View: 9482
박막재료 – 한솔케미칼
… 을 균일하게 채워 넣어야 하는 반도체 공정에서 매우 중요한 부분을 차지하며, … CVD/ALD 공정은 전구체(precursor) 물질을 기화시킨 뒤 화학반응을 발생시켜 …
Source: www.hansolchemical.com
Date Published: 9/3/2021
View: 8912
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주제에 대한 기사 평가 반도체 전구체
- Author: SK 머티리얼즈
- Views: 조회수 2,139회
- Likes: 좋아요 30개
- Date Published: 2021. 9. 6.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=SL_NCzA-jBM
Precursor
반도체 소자용 박막,증착(CVD/ALD)용 재료로서, 전구체(Precursor)는 반도체 소자의 초 미세화, 고 집적화에 따라 수반되는 필수 소재로 반도체 소자 제조 시 절연막/금속 배선 등으로 쓰인다.
HCDS – 반도체 DRAM과 Nand Flash 메모리 생산 공정에 절연막으로 사용되는 물질
TiCl4 – 반도체 메모리 소자의 전자를 보관하는 축전지(Capacitor) 전극물질(Electrode Material)
BDEAS – 반도체 Dram의 30nm이하의 미세 패턴(Patten)을 구현하기 위한 소재
BTBAS – 반도체 3D Nand Flash 메모리에 Tox 박막으로 사용되는 소재
DIPAS – 반도체 Dram의 30nm 이하의 미세 패턴(Patten)을 구현하기 위한 증착용 소재이며
3D Nand Flash 메모리에 Tox 박막으로 사용되는 소재
CpZr(NMe2)3 – 차세대 반도체 소자 미세화를 구현하기 위한 Capacitor용 ZrO2 High K 소재
TMA – 반도체 소자의 Capacitor용 AlO2 High K 소재
SK트리켐이 알려주는 프리커서
SK트리켐이 알려주는 프리커서
프리커서~? 한번쯤 들어봤지만 정확히 무엇인지 긴가민가하다면 여기를 주목해주세요! 프리커서 제조의 달인, SK트리켐이 알려주는 프리커서(Precursor) 이야기 지금 시작합니다!
SK Careers Editor 이유림
SK트리켐은 2016년 설립되어, 반도체 기술 고도화에 발맞춰 고순도, 고효율의 Precursor를 생산하고 있습니다. 현재 Zr 계, Si 계 등 다양한 Metal base의 Precursor를 제조하고 있습니다. 또한, 반도체 미세화에 따른 신규 Precursor 개발을 위한 기업연구소를 운영하고 있습니다.
SK트리켐은 ‘16년 창립연도 말 기준 30여 명이었던 구성원의 수가 현재 100여 명이 넘었으며, 많은 신규 구성원이 합류하였습니다. 그만큼 회사에서는 구성원들을 위해 서로 잘 알고, 즐거운 회사 생활을 할 수 있도록 다양한 사내 행사와 이벤트를 진행하고 있습니다. 또한 신생 회사인 만큼 다른 화학 제조사와 비교해도 구성원 평균 연령이 낮은 편인데요. 젊은 구성원들을 주축으로 축구, 야구 동호회도 활발히 활동 중입니다. 회사 안에서는 든든한 동료로, 회사 밖에서는 개인적인 고민도 나눌 만큼 화목하게 지내고 있습니다.
2020년 시작과 함께 SK트리켐 선행연구개발팀 팀장을 맡게 된 박용주라고 합니다.
프리커서(Precursor)는 우리말로 전구체라는 뜻이며, 반도체 분야에서는 반도체 소자를 제조하기 위한 공정 중 박막을 증착하기 위한 용도로 사용되는 물질입니다. 화학적인 관점에서 보면 유기금속 화합물로 분류할 수 있습니다.
‘박막을 증착한다’는 말을 보다 쉽게 이해하기 위해 설명을 드리기 위해 비유를 들어보겠습니다. 반도체 제조 공정은 마치 집을 짓는 과정과 같습니다. 설계를 하고 바닥을 다지고 집의 구조를 쌓아 올리죠. 이때 쌓아 올리는 과정이 박막 증착이고, 프리커서는 그 쌓아 올리는 재료로 이해하시면 됩니다.
low-k(저유전율)와 high-k(고유전율)의 경우 단순하게 보면 k값=4를 기준으로 하여, 4 이하의 k값을 가지는 물질을 low-k 물질 그리고 4 이상의 k값을 가지는 물질을 high-k 물질로 분류합니다.
비록 k값에 따라서 나누긴 하지만, 두 물질 다 절연막이라는 측면에서는 동일합니다. 그럼에도 이렇게 분류하는 이유는 k값이 그 물질이 전하를 저장할 수 있는 정도를 나타내기 때문입니다.
k값의 수치가 높을수록 전하를 더 많이 저장할 수 있는 특성을 나타내서 현재 DRAM의 capacitor 물질로 high-k 물질이 사용되고 있습니다.
*capacitor란? 전기를 저장할 수 있는 소자, 일명 축전기! 배터리와는 다르게 전기 용량이 작아 충방전 시간이 짧습니다. Capacitor는 이러한 특성을 이용해 전기적 신호를 주거나 데이터를 저장하는데 활용됩니다.
반면 low-k 물질은 주로 배선 사이의 절연막 증착을 위해 사용되어집니다. 이때 절연막 중에서도 low-k의 절연막을 사용해야 하는데요. 절연막 기준에서 봤을 때 배선과 배선 사이에 위치하므로 그 자체가 capacitor와 같은 현상을 야기시켜 배선에서의 전하 이동 속도를 저하시키는 원인이 되기 때문입니다. 그래서 가능한 low-k 물질의 재료를 사용하고자 합니다.
반도체 공정이 미세화 될수록 capacitor의 구동을 위한 정전 용량을 확보하고 누설 전류를 줄여야하기 때문에 특성이 좋은 전구체를 사용해야 합니다.
Capacitor의 정전 용량을 확보하기 위해서는 보다 고유전율의 박막을 증착할 수 있는 전구체를 사용하여야 합니다. 또한, Capacitor의 누설 전류를 줄이기 위해서는 work function의 값이 높은 박막 및 이를 형성할 수 있는 전구체를 사용해야 합니다.
*Work function(일함수)는 금속에서 전자를 떼어내는데 드는 최소한의 에너지입니다.
반도체 device가 미세화된다는 부분은 단순히 크기가 줄어 드는 것만이 아닙니다. 패턴 형태의 구조에서도 trench의 폭은 줄면서 깊이는 더 깊어지고 있어서 반도체 제조 공정 자체가 기술적 어려움을 겪고 있습니다.
이러한 방향에서의 전구체 개발 방향이라고 하면, 기본적으로 상온에서 액상인 재료를 기준으로 했을 때 전구체의 열안정성이 중요할 것입니다. 전구체의 분자 크기가 작으며 휘발성이 좋고, 점도가 낮은 형태의 전구체 개발이 필요 합니다. 하지만, 열안정성의 경우 일반적으로 휘발성/점도 와는 trade off 관계를 가지는 물성이기 때문에 동시에 개선을 하는 것이 핵심입니다.
SK트리켐과 함께 프리커서에 대해 알아본 시간 유익하셨나요? 앞으로도 SK트리켐은 미세화되는 반도체 기술에 발맞춰 뛰어난 품질의 프리커서를 생산하기 위해 노력할 것입니다! 그러니 ‘프리커서’ 하면 SK트리켐! 잊지 말아 주세요~ 에디터는 SK머티리얼즈의 또다른 사업 소개와 함께 돌아오겠습니다!
차세대 반도체 소재 개발 핵심은···‘전구체·노광’
삼성전자·SK하이닉스 ‘SMC 코리아 2022’ 라이브 발표
ALD 전구체 조절·환경 보호 위한 EUV 소재 개발
[시사저널e=이호길 기자] 삼성전자가 미세화와 3D 구조 구현이 요구되는 차세대 반도체에 원자층증착(ALD) 방식의 전구체 소재 개발 중요성이 높아질 것이라고 전망했다. SK하이닉스는 극자외선(EUV) 공정이 ESG(환경·사회·지배구조) 경영에 기여할 수 있을 것으로 내다봤다.조윤정 삼성전자 반도체연구소 소재개발팀 마스터와 김재현 SK하이닉스 미래기술연구원 소재개발팀 펠로우는 18일 글로벌 반도체 소재 전문 컨퍼런스인 ‘SMC 코리아 2022’에서 연사로 나섰다. 이 자리에서 조 마스터는 ‘차세대 반도체를 위한 재료 측면의 도전 과제와 기회’를 주제로 발표하며 D램 미세화 속도가 완만해지고 있어 향후 플래시 메모리처럼 수직으로 쌓아 집적도를 높이는 3D 구조를 활용할 수 있다고 전망했다. 시스템 반도체도 1나노미터(nm) 이하로는 3D 적층이 필요할 것이라고 내다봤다.
조윤정 삼성전자 반도체연구소 소재개발팀 마스터가 18일 ‘SMC 코리아 2022’에서 발표하고 있다. /사진=SMC 코리아 2022 캡처
이를 위해 ▲신물질 개발 ▲저온 공정 ▲영역 선택적 증착(ASD) ▲기능성 소재 ▲품질 관리가 중요하다고 했다. 아울러 이를 아우르는 핵심 소재는 ALD 전구체가 될 것이라고 전망했다. ALD 공정은 웨이퍼 표면에서만 반응이 일어나도록 유도해 정교한 박막을 만들 수 있는 기술로 전구체란 화학 물질이 활용된다.
조 마스터는 “5가지의 핵심을 뽑았을 때, 공통적으로 해당되는 건 ALD 전구체”라며 “미세화와 3D 구조, 반도체 막 컨트롤을 위해 가장 많이 쓸 수 있는 기술이 ALD 프로세스이기 때문이다. ALD 전구체를 어떻게 조절할 수 있느냐가 관건이 될 것”이라고 말했다.
이어 “ALD 전구체는 작은 분자지만, 반도체의 특성을 조절하는 키가 될 것이라고 본다. 차세대 반도체에 적합한 소재 개발을 위해 앞으로 주목해야 한다고 생각한다”고 부연했다.
3D 구조 반도체 구현에 특정 영역에 맞춤형 박막을 씌우는 ASD 기술을 활용하기 위한 소재 연구도 이뤄지고 있다. 이 소재 개발 여부에 따라 3D 구조 플래시메모리와 시스템반도체 시장 패권이 달라질 전망이다.
조 마스터는 “산업의 쌀로 불리는 반도체에서 소재 기술은 앞으로 핵심이 될 것”이라며 “어떤 소재를 쓰느냐에 따라 반도체 성능이 좌우될 수 있기 때문에 소재사·장비사와 협업을 통해 기술적 과제를 극복해나가야 한다”고 강조했다.
김재현 SK하이닉스 미래기술연구원 소재개발팀 펠로우가 18일 ‘SMC 코리아 2022’에서 발표하고 있다. /사진=’SMC 코리아 2022′ 캡처
김 펠로우는 ‘ESG와 EUV 관점에서 재료 개발의 방향성’을 주제로 발표하며 EUV 공정의 중요성을 환경 측면에서 강조했다. EUV 기술을 활용한 초미세 반도체의 전력 효율성이 높아 환경 보호에 기여할 수 있단 설명이다.
그는 “더 작은 사이즈의 반도체는 EUV 공정을 활용해야 만들 수 있는데, 이런 제품은 전력을 적게 사용하면서도 고성능이어서 지구 온난화 방지에 도움이 된다”며 “이산화탄소 배출량의 70% 이상은 기업에서 나온다. 누가 지구온난화를 유발하고, 어떤 동기부여를 통해서 문제를 해결할 수 있는지 실질적인 관심을 가져야 환경 문제가 풀린다”고 말했다.
이어 “ESG와 EUV의 방향성은 회사와 사람을 위한 키워드가 돼야 한다”며 “EUV 소재 개발도 환경과 사회, 거버넌스에 기여할 수 있는 방향으로 개발이 이뤄질 필요가 있다”고 강조했다.
끝으로 “지구 온난화는 기업에서 노력하지 않으면 악화일로를 걷게 된다. 지구 환경 보호를 위해서는 업계 모두가 노력해야 한다”며 “과거의 기업은 재무적 이익에만 관심을 가졌지만, 이제는 그 이상의 가치와 안전을 추구한다. 기업이 지속 가능성을 고려할 때 환경 보호에 기여할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
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KR100616472B1 – 반도체 나노입자 및 그 전구체와 이들의 제조방법 – Google Patents
NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
B82B3/00
Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
CVD/ALD 기술은 나노미터 단위의 박막을 형성하거나 깊고 좁은 hole을 균일하게 채워 넣어야 하는 반도체 공정에서 매우 중요한 부분을 차지하며, FPD, LED, PV 등 여러 전자 산업에 주요 공정으로 응용분야가 확대되어 가고 있습니다.
CVD/ALD 공정은 전구체(precursor) 물질을 기화시킨 뒤 화학반응을 발생시켜 금속막, 산화금속막, 질화금속막 등의 원하는 물질을 선택적으로 형성하는 방법입니다.
한솔케미칼은 CVD/ALD에 사용되는 다양한 실리콘 및 금속 전구체를 생산하고 있습니다.
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