이 기사는 2023년 04월 14일 08:12 thebell 에 표출된 기사입니다.

주성엔지니어링이 창립 30주년을 맞아 원자층증착(ALD) 기술을 바탕으로 새로운 도약에 나선다. 메모리 반도체에 상용화된 이 기술을 시스템 반도체, 디스플레이, 태양광에 응용한 차세대 증착장비 개발 성과가 가시화 됐다.

시스템 반도체 제조를 위한 ALD 장비는 거의 완성 단계에 있다. 더 나아가 디스플레이에 유기물을 증착한 유기발광다이오드(OLED)를 넘어 무기물을 증착하는 무기발광다이오드(ILED) 개발에 기여할 수 있는 기술 및 장비개발 완료도 목전에 두고 있다.

◇독보적인 ALD 기술, 메모리 넘어 시스템 반도체로 저변 확대

황철주 주성엔지니어링 회장(사진)은 지난 13일 서울 여의도 콘래드 호텔에서 창립 30주년 기업 설명회를 열고 이 같은 계획을 밝혔다. ALD는 반도체 공정에서 웨이퍼(반도체 원판)를 특수물질로 균일하게 코팅하는 기술이다. 미세 공정일수록 얇고 정교한 코팅이 필요한데 ALD는 이름 그대로 원자 두께의 미세한 막을 씌운다.


주성엔지니어링은 독보적인 ALD 기술을 보유한 기업으로 꼽힌다. 2020년 세계 최초로 시공간분할(TSD) 방식을 적용한 ALD 증착장비를 개발해 주요 고객사의 D램 반도체 양산공정에 적용, 돋보이는 R&D 성과를 보였다.

ALD 기술은 그간 메모리 반도체 공정용 장비에 주로 사용됐다. 그러나 반도체 시장에서 규모와 성장성은 메모리보다 비메모리(시스템) 쪽이 더 큰 만큼 주성엔지니어링은 ALD 공법의 저변을 넓히고 있다. 황 회장은 "반도체, 디스플레이, 태양광은 기초기술이 동일한 3대 사업군으로 ALD 기술이 유망하게 적용될 수 있다"며 "관련 개발을 상당부분 진행한 상황"이라고 말했다.

반도체 기술은 전류 흐름을 제어해 전기신호를 증폭하거나 스위치의 역할을 하는 소자(트랜지스터)의 복잡성 증대로 심플한 회로 구성이 가능한 차세대 증착 방식이 필요하다. 주성엔지니어링은 보다 미세화 되는 반도체 트렌드에 부합할 수 있는 방식으로 ALD를 꼽았다.

황 회장은 "시스템 반도체 제조를 위한 ALD 장비가 거의 완성 단계"라며 "반도체 성능을 높일 수 있는 트랜지스터 공정 신기술도 상당 부분 확보했다"고 말했다.

◇차세대 무기물 디스플레이 장비 개발 완료도 '눈앞'

ALD 기술은 반도체를 넘어 디스플레이에도 적용이 시도되고 있다. OLED는 수분과 산소에 취약한 유기물 보호를 위해 디스플레이 표면을 코팅하는 과정을 거친다. 특히 휘어지는 플렉시블 OLED의 경우 패널을 구부렸다 펴기를 반복해도 막이 튼튼하게 유지될 수 있어야 하는데 여기서 고안된 방법이 얇게 막을 입혀 수명을 높이는 ALD 공법이다.

한때 삼성·LG디스플레이가 도입을 모색했으나 제조공정에서 시간과 비용이 더 드는 탓에 화학증착(CVD) 방식에 밀렸다. 그러나 주성엔지니어링은 차세대 디스플레이에서 고품질 박막 구현을 위해 디스플레이용 ALD 장비에 공을 들였다.

특히 유기물을 증착하는 OLED를 넘어 무기물을 증착하는 ILED 개발 기술에도 다가가고 있다. ILED는 OLED 대비 수명이 길고 밝기 등이 더 뛰어나다. 디스플레이에 ALD 공법을 도입하려면 고도의 증착장비 기술이 받쳐줘야 한다. 이 역할을 주성엔지니어링이 전담하겠다는 포부다.

황 회장은 "무기물을 ALD 방식으로 증착하는 기술 개발이 막바지 단계에 와 있다"며 "장비군 역시 3.5세대부터 8.5세대까지 다 개발됐다"고 말했다.