<용어사전> 초미세 공정을 완성하는 출발점, ‘프리커서’

SK에코플랜트의 생성형 AI를 활용해 요약·편집한 내용입니다
초미세 반도체 시대, 회로를 얼마나 정밀하게 형성하느냐가 핵심 경쟁력으로 떠오르고 있습니다. 이 과정에서 박막 형성의 출발점이 되는 ‘프리커서’는 공정 정밀도와 성능을 좌우하는 중요한 소재입니다. 프리커서의 개념과 박막 증착 공정을 살펴보고, SK트리켐의 역량을 알아봅니다.


초미세 반도체 시대에 들어서면서
회로를 얼마나 정교하게 ‘쌓을 수 있는가’ 역시
중요한 과제로 떠오르고 있습니다.

보이지 않는 영역에서 원자 단위로 물질을 형성하며
회로의 기반을 만들어내는 핵심 공정,
이 역할을 담당하는 단계가 바로 ‘증착 공정’입니다.

이번 <용어사전>에서는
증착 공정의 핵심 소재인 ‘프리커서(Precursor)’의 개념과 역할을 살펴보고
반도체 공정에서 이 소재가 왜 중요한지 알아보겠습니다.




프리커서(Precursor, 전구체)란?

프리커서는 반도체 공정에서
‘박막(薄膜, Thin Film)’을 형성하기 위해 사용되는 출발 물질입니다.

박막은 웨이퍼 위에 형성되는 매우 얇은 막으로
회로를 구분하고 전기적 간섭을 막는 보호층 역할을 합니다.

프리커서는 이러한 박막의 원료일 뿐만 아니라,
웨이퍼 표면까지 전달돼 균일한 막으로 형성되도록 돕는 
첨단 기능성 소재를 의미합니다.

즉, 재료를 넘어
‘어떻게 반응하고, 어떻게 쌓일지까지 설계된 소재’라고 볼 수 있습니다.




박막 증착 공정 개념

최근 3D NAND와 HBM 등 고적층 구조가 확대되며, 
깊은 안쪽 미세한 공간에도 균일한 두께의 박막을 입히는 것이 
박막 증착 공정의 핵심 요소로 떠오르고 있습니다.

이때 반도체 수평면과 수직면에 형성된
박막의 두께가 얼마나 서로 균일한지를 나타내는 척도를
‘단차피복성(Step Coverage)’이라고 하며,
반도체 구조가 깊고 높아짐에 따라
우수한 단차피복성을 확보하는 것이 더욱 중요해지고 있습니다.

또한, 균일한 박막을 형성하기 위해 다양한 증착 기법이 사용되고 있는데,
대표적인 방식으로 물리기상증착(PVD), 화학기상증착(CVD), 원자층증착(ALD) 등이 있습니다.

‘물리기상증착(Physical Vapor Deposition)’은
고체 물질을 열, 전자빔 등 물리적 에너지를 통해 기화시켜 기판에 증착시키는 방식입니다.

‘화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)’은
주로 가스형태의 물질을 화학반응을 통해 기판 위에 증착 시키는 방식으로,
빠르게 박막을 형성할 수 있다는 특징이 있습니다.

‘원자층증착(Atomic Layer Deposition)’은
증착 물질을 하나씩 넣어 화학반응을 진행하는 기법으로
박막의 두께를 미세하게 제어할 수 있다는 장점이 있습니다.


 

프리커서가 중요한 이유

균일한 두께의 박막을 형성하기 위해
박막을 원자 단위로 제어하는 것이 중요해지고 있습니다.

이때 프리커서의 순도와 반응 특성에 따라
박막의 품질과 전기적 특성이 결정됩니다.

프리커서 성능이 낮으면 박막이 균일하게 형성되지 않아 
반도체 성능과 수율이 크게 떨어질 수 있습니다. 

특히 미세화·고적층 구조에서는 아주 작은 불순물이나 두께 편차도 
전류 누설, 발열, 신호 간섭 등의 문제로 이어질 수 있습니다.

이로 인해 프리커서는
공정 정밀도와 수율을 좌우하는 핵심 소재로 평가받고 있습니다.




SK에코플랜트와 프리커서

SK에코플랜트는 국내 반도체 프리커서 개발·생산 기업 중
독보적으로 다양한 제품군을 보유하고 있는 자회사 SK트리켐을 통해
반도체 증착 공정에 필요한 고순도 프리커서 소재를 개발·생산하며
초미세 공정에 요구되는 정밀한 박막 형성을 뒷받침하고 있습니다.

SK트리켐은 DRAM 반도체 생산 시 사용되는 *고전유율 프리커서(High-k)와 
고적층 3D NAND 생산 용도의 **저전유율 프리커서(Low-k),
반도체 기초 회로에 보호막을 형성하는 금속계열 소재 프리커서(Metal) 등 
다양한 특성의 프리커서를 생산하며 
AI 반도체 생산에 필요한 첨단 소재 공급 역할에 대응하고 있습니다.

*고전유율 프리커서 : 전기를 잘 저장해 누설전류를 줄이는 소재
**저전유율 프리커서 : 전기 간섭을 줄여 신호 속도를 높이는 소재

앞으로도 독보적인 소재 기술 경쟁력을 바탕으로
프리커서와 같은 핵심 공정 소재의 안정적인 공급과 품질 고도화를 이어가며
첨단 반도체 산업의 정밀도와 신뢰성을 높여 나가겠습니다!

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