바커케미칼(Wacker Chemicals)이 고집적 메모리 칩 및 마이크로프로세서 제조에 필수적인 특수 소재인 실란(Silane) 전구체를 개발했다.
전구체는 박막증착을 위한 화학소재이며 전구체를 웨이퍼 아래에 두고 온도를 올리면 기체로 변하면서 바로 위의 웨이퍼로 올라가 증착이 이루어진다.
바커케미칼은 전구체 개발을 통해 특수 반도체 소재 포트폴리오를 한층 강화하게 됐다.
새로 개발된 실란은 반도체 제조공정의 화학기상증착(CVD) 단계에서 사용되며 웨이퍼 표면과 반응해 유전 상수가 낮은 초박막 절연층을 형성하는 것으로 알려졌다.
절연층은 촘촘히 배열된 연결 부품과 회로 간의 전자기 간섭을 차단해 오작동 우려 없이 안정적인 성능을 가진 고집적 마이크로칩의 제조를 보장한다.
이에 따라 새로운 실란의 개발은 수요기업 맞춤형 고부가가치 솔루션을 제공하고자 하는 바커그룹의 지속적인 노력을 보여주는 성과로 평가된다.
반도체 칩은 아주 작은 공간에 수십억개의 트랜지스터가 결집한 형태이며 소형화 기술의 진전으로 트랜지스터 수가 늘어나고 반도체 성능은 향상되고 있으나 기술적 문제도 많다는 한계가 있다.
반도체 미세공정이 진화함에 따라 다이 내부에 여러 블록들이 더욱 더 가까운 거리에 밀집하게 되고 인접 블록 간에 노이즈 문제가 발생하기 때문이다.
바커의 신제품은 반도체 칩의 과제에 대한 실용적인 솔루션이 될 것으로 기대된다.
인접 블록 간 노이즈를 해결하는 간단한 방법은 블록 간 거리를 띄우는 것이지만 성능 저하가 발생할 수 있는 반면, 바커가 개발한 실란은 블록 간 거리를 좁히면서 노이즈를 차단하기 하는 격벽을 만드는데 중요한 역할을 할 수 있기 때문이다.
구체적으로는 가열된 초고순도 실리콘 웨이퍼의 표면과 반응해 유전상수가 낮은 절연층을 만들며 연결 부품 사이에서 높은 주파수로 움직이는 전류에 대한 전자기 간섭을 막아줄 것으로 전망된다.
토마스 코이니 바커 실리콘 사업 총괄 사장은 “바커의 화학 전문가들의 집중적인 연구 덕분에 마이크로칩 성능을 크게 향상하는 실란 개발에 성공했다”며 “고도로 복잡한 고집적 컴퓨터 칩의 개발을 촉진할 것”이라고 강조했다.
이미 수년째 반도체산업에 필요한 원료와 첨가제 등을 공급하고 있는 바커그룹은 유럽의 가장 큰 폴리실리콘(Polysilicon) 생산기업이자 반도체용 폴리실리콘의 기술과 품질을 주도하는 세계적 리더로 평가받고 있다.
다결정 실리콘은 고순도 실리콘 웨이퍼 제조에 필요한 원료이고 고순도 실리콘 웨이퍼를 여러 단계에 걸쳐 가공하면 최종적으로 마이크로칩을 만들 수 있다.
마이크로칩 2개 중 1개는 바커가 생산한 초고순도 폴리실리콘으로 이루어져 있다. (강윤화 책임기자)