포커스링 - 합성쿼츠 링

비씨엔씨 : 전도체, 유전체, 금속 식각 비중

[기업분석] 비씨엔씨

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22.03.28 하이투자증권 리포트 (바로다운) 비씨엔씨

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포커스링은
식각 공정에서 웨이퍼를 잡아주는 부품으로
전도체 식각(Poly etching) 시 쿼츠 소재(SiO2),
유전체 식각(Oxide etching) 시 Si 소재,
금속 식각(Metal etching) 시 Al2O3 기반 포커스링이 쓰인다.

합성쿼츠 포커스링은

천연(일반) 쿼츠 포커스링 대비 수명이 1.5배 길며 내플라즈마성이 강하다.

최근 반도체 공정 Step 수, NAND 적층수가 증가하면서 플라즈마 노출도 및 강도가 상승하고 있고 일반 쿼츠 대비 높은 내구성, 수명, 자외선 투과율을 가진 합성쿼츠 포커스링에 대한 수요가 증가하고 있다.

아직 합성쿼츠 포커스링 침투율은 10% 수준에 불과

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<출처 : 22.07.28 전자신문>

에스티아이 - 합성쿼츠 링

https://m.etnews.com/20220728000146

에스티아이, 반도체용 포커스링 합성쿼츠 소재 제조기술 국산화 성공

합성쿼츠 소재는 주로 식각공정에서 사용돼 통상 에칭(Etching) 공정이라고 부른다. 반도체에서는 포토(Photo) 공정에서 필요한 패턴을 제외한 나머지 부분을 제거하는 공정이다. 판화의 에칭처럼 반도체에서는 포토에서 필요한 패턴을 제외한 나머지 부분을 제거하는 공정이다.

포토 공정에서 형성된 감광액(IR)을 남겨둔 채 나머지 부분을 식각 반응 물질에 따라 부식액(습식), 플라즈마(건식) 방법으로 제거함으로써 회로를 만든다. 식각이 끝나면 패턴의 감광액도 제거한다. 이런 방법으로 수백 층의 회로 패턴을 형성하는 과정을 반복해야 쿼츠 소재의 포커스링으로 사용할 수 있다.

수명이 긴 합성쿼츠 소재로 포커스링을 사용함으로써 효율을 높일 수 있다. 포커스링은 특히 '하이 파워 플라즈마(High Power Plasma)'의 극한 환경에 노출돼 쉽게 식각 되기 때문에 주기적 교체가 필요한 소모성 부품이다. 향후 꾸준한 매출이 기대되는 이유다.

합성쿼츠는 반도체 생산공정에 적합하도록 개발된 소재다. 부품의 종류는 링류, 월라이너(Wall liner), 와이드 포켓(Wide pocket), 보트(Boat), 플레이트(Plate), 베플(Baffle), 튜브(Tube), 돔(Dome) 등이 있다. 내마모성과 빛 투과율이 뛰어나고 기공(Micro Bubble)이 없어 17㎚ 이하로 집적화돼 가고 있는 반도체 식각 공정에 유용하다.

합성쿼츠의 우수성이 알려지면서 반도체 산업 분야에서는 기존 천연쿼츠 상당 부분을 합성쿼츠로 대체하고 있다. 전문가들은 세계 천연쿼츠 시장이 현재 5조원 수준으로 추정하고 있고, 향후 이 가운데 30%를 합성쿼츠가 대체할 것으로 내다보고 있다.

실제로 천연결정이나 실리카 분말(석영모래)을 고온에서 녹여 만든 천연쿼츠 경우 아무리 세척해도 원료에 일정량의 불순물이 남아있다. 석영유리가 단일 실리카지만 원료에 불순물이 포함돼 있으면 녹아내리는 성능이 변해 특성이 불안정하게 되기 때문에, 반도체 고집적화에 따른 공정에는 적합하지 않다.

최근 조사에 따르면 국내 쿼츠 시장은 국내 반도체 공정용 쿼츠 부재 매출을 기준으로 약 5000억원으로 추정하고 있다. 이 가운데 반도체용 석영유리(Quartz ware)가 30~40%를 차지하고 있다.