[KoMiCo Lab] 고집적 공정 환경을 위한 표면 솔루션 : ALD Coating

고기밀성, 고균일도, 고내식성을 모두 만족시키는 코팅 기술은 첨단 반도체 공정에서 반드시 요구되는 기술적 조건입니다. 특히 고집적화가 가속화되고 있는 오늘날, 복잡한 장비 구조 내부까지 안정적으로 박막을 증착할 수 있는 기술이 점점 더 중요해지고 있습니다.

 

바로 이러한 니즈에 대응하기 위한 대표적인 박막 기술이 ALD Coating입니다.

 

ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층 증착) Coating은 원자층 수준으로 증착되어 균일하고 조밀한 박막을 형성할 수 있는 초정밀 박막 형성 기술입니다. 두 가지 이상의 반응성 전구체(precursor)를 교차 주입하여 기판 표면에서만 반응이 일어나는 ‘자가제한 반응(self-limiting reaction)’을 이용합니다.

 

▲ ALD Coating Method Image

 

ALD Coating의 주요 특성은 다음과 같습니다.

 

• 우수한 피복성 (Conformality): 복잡한 구조에도 균일한 증착 가능
• 정밀한 두께 제어: 나노 단위의 일정한 두께로 코팅 가능 
• 초고밀도 구조: Etching Gas, 플라즈마에 강한 내화학성 확보
• 낮은 공정 온도: 열에 민감한 부품에도 적용 가능

 

이러한 특성 덕분에 ALD Coating은 반도체, 디스플레이, 배터리 등 다양한 산업에서 폭넓게 사용되고 있습니다.

 

■ EGB Coating이란?

 

코미코는 ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층 증착) 기술을 기반으로, 반도체 장비 환경에 최적화된 프리미엄 표면 보호 솔루션인 EGB(Etch Gas Barrier) 코팅을 개발하였습니다.

반도체 공정 장비는 수많은 공정 반복을 거치며, 장비 내벽, Gas Line, Shower Head 등 주요 부품의 표면에 박막 잔여물과 부산물, 오염 입자가 점차적으로 누적됩니다. 이를 제거하기 위해 사용하는 방식이 바로 In-Situ Cleaning, 즉 장비를 분해하지 않고 내부에서 직접 플라즈마 또는 Etching Gas를 이용해 세정하는 방법입니다.

 

특히 NF₃, CF₄, SF₆ 등 플루오르(Fluorine) 계열의 Etching Gas는 플라즈마 상태로 활성화되어 잔여물과 오염층을 화학적으로 제거하며 장비를 ‘초기화’하는 역할을 합니다.

 

하지만 이러한 in-situ 환경은 장비 구성 부품, 특히 알루미늄(Al) 기반 부품에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 알루미늄은 CVD Shower Head나 Gas Line 등 다양한 부위에 널리 사용되지만, Etching Gas와 접촉할 경우 매우 쉽게 반응하여 불안정한 AlFₓ 계열 반응층을 형성합니다. 이 AlFₓ 층은 시간이 지남에 따라 미세하게 박리되거나 파편화되어 파티클 오염을 유발하고, 증착 균일도(Deposition Range) 저하, Seasoning Time 증가, 장비 수명 단축 등 공정 전반에 걸쳐 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다.

 

코미코의 EGB 코팅은 이러한 문제의 근본적인 원인을 차단하는 솔루션입니다. 고밀도 Al₂O₃ 박막을 장비 부품 표면에 증착함으로써, Etching Gas와의 화학 반응 자체를 억제하고, 불안정한 반응층이 형성되는 것을 사전에 방지합니다.

 

 

▲ EGB Coating의 단면도

 

 

EGB 코팅의 핵심은, 공정 중 문제가 되는 AlFₓ 반응층의 형성을 사전에 억제하여 장비 표면의 화학적 안정성을 확보하는 데 있습니다. 이를 통해 불안정한 AlFₓ 층이 제거되면서 Particle 발생 가능성이 현저히 줄어들고, 공정 오염 및 제품 불량 위험도 함께 감소합니다.

 

또한, 화학 반응에 의한 초기 변수가 줄어들기 때문에 Seasoning Time이 단축되고, 장비 가동 준비 시간이 짧아지며 생산 효율이 향상됩니다. 동시에 알루미늄 표면 반응성이 제어됨에 따라, 증착 두께의 균일도 또한 개선되어 Deposition Range의 안정성 확보에도 크게 기여합니다.

 

EGB 코팅은 복잡한 형상이나 내경이 작은 부품에도 높은 균일도로 적용이 가능합니다. CVD 공정에 사용되는 Shower Head, Gas Line과 같은 복잡한 구조를 가진 부품 내부 깊은 영역까지도 안정적이고 균일하게 보호층을 형성할 수 있습니다.

 

그리고 코팅 전후에는 육안으로 식별 가능한 색상 변화가 나타나기 때문에 코팅 품질을 쉽게 검증할 수 있으며 이는 실제 생산 및 유지보수 환경에서 품질관리의 효율성을 높이는 요소로 작용합니다. 이러한 특성들은 EGB 코팅이 고균일성, 고밀도, 고확산성 특성을 갖춘 박막 기술로서, 다양한 형태의 반도체 장비 부품에 실질적인 적용이 가능함을 보여줍니다. 

코미코는 앞으로도 변화하는 반도체 공정 환경에 발맞춰, 고객의 요구에 최적화된 정밀하고 신뢰할 수 있는 표면 코팅 기술을 지속적으로 개발하고 제공해 나가겠습니다.

 

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<About KoMiCo>

KoMiCo는 1996년 국내 최초로 반도체 장비 부품의 세정 및 코팅 서비스를 사업화한 기업으로, 미국, 중국, 대만, 싱가포르 등 글로벌 거점을 기반으로 세계 유수 반도체 기업들로부터 품질을 인증받은 Global No.1 기업입니다.

KoMiCo는 세정·코팅 신기술을 바탕으로 기존 사업의 고도화는 물론, OEM 반도체 장비용 핵심 부품 개발과 시장 확대를 통해 사업 영역을 지속적으로 확장하고 있습니다. 앞으로도 고객의 생산성과 수율 향상에 기여하며, 반도체 장비 부품 분야의 글로벌 선도 기업으로 나아가겠습니다.