반도체 증착장비의 초정밀 공정 제어용 세라믹 히터 성능 개선에 대한 연구 : ACL(Amorphous Carbon layer)공정 장비용 AlN히터 사례를 중심으로 Study on the performance improvement of ceramic heater for ultra-precision process control of semiconductor deposition equipment : A case of AlN heater for ACL(Amorphous Carbon layer) process equipment원문보기
반도체는 고도의 미세기술을 요하면서 양산 측면에서는 장치산업이다. 즉, 기술 측면에서는 접근성이 어려운 초미세 기술과 최첨단 기술의 융합이며 산업 측면에서는 대규모 투자를 필요로하는 규모의 산업이다. 구체적으로 대규모 투자의 대부분이 반도체를 제조하기 위한 주요 공정들의 장치들로 구성 되어 지며 대부분의 장치들이 일반 산업의 장치에 비해 월등히 비싼 고가의 장비들로 구성되어 진다. 각각의 장비들은 핵심 부품들로 구성이 되어지며 그핵심 부품들은 내부식성,내플라즈마성등 내구성이 보장 되어진 특수 재질을 요하며 브레이징,코팅등 고차원의 응용기술들이 요구된다. 하지만 대한민국의 소재,부품의 기술 수준이 선진국에 비해 많이 열악한 환경에 처해 있다. 특히, 반도체에서 사용 되어진 소재나 부품은 더욱 취약한 상태이다. 그이유로는 처음 반도체 산업에 진출할때 미국과 일본으로 부터 반도체 기술을 수입해 왔고, 모든 장치와 운영을 위한 핵심 소재,부품 등을 전량 수입에 의존했기 때문이다. 이러한 현상이 굳어 지면서 갈수록 반도체 산업의 경쟁력이 심화되는데 소재,부품, 장비의 천문학적인 수입 비용이 경쟁력을 저하 시킬 뿐임은 물론이고 현재 각국에서 자국의 이익을 우선시하는 보호 무역등이 맞물릴 경우 주요 장비 및 핵심 부품 등이 수입이 되지 않아 심각한 위기에 처할 수 있게 된다. 즉, 메모리 반도체 제조의 세계 최강의 지위를 유지 하면서도 반도체를 만드는 제조 장비가 외국에 의존 된다면 온전한 경쟁력을 가질수가 없게 된다. 그런 이유로 반도체 제조에 필요한 주요장비 및 핵심 부품에 대해 시급하게 국산화 추진을 해야 할 타이밍이라고 하겠다. 특히 우리나라에서는 반도체 제조업은 대기업을 중심으로 진입과 성장이 무난히 진행 되어 왔으나 제조장치 및 부품 사업은 중소,중견기업이 주로 담당하므로 개발을 위한 기술 인력이나 연구개발에 필요한 비용을 감당하기에는 많은 어려움이 있다. 하지만 지금 타이밍을 놓치면 반도체 산업의 경쟁력 측면에서 더욱 어려움이 가중 될 뿐만 아니라 기회가 없어 질수도 있다. 현재 어려움은 있지만 반도체 산업에 종사해온 본 연구자는 “선택과 집중”을 표방하고 본연구를 시작한 이유라고 할수 있다. 본 연구도 반도체 산업의 경쟁력 강화 측면에서 반도체 제조 장비중에서 우리나라의 기술 수준을 감안하여 접근이 가장 용이하고 성공적인 국산화가 이루어 지고 있는 반도체 장비가 증착 공정용 장비이며, 해당 장비의 가장 주요 부품으로서 반도체 ...
반도체는 고도의 미세기술을 요하면서 양산 측면에서는 장치산업이다. 즉, 기술 측면에서는 접근성이 어려운 초미세 기술과 최첨단 기술의 융합이며 산업 측면에서는 대규모 투자를 필요로하는 규모의 산업이다. 구체적으로 대규모 투자의 대부분이 반도체를 제조하기 위한 주요 공정들의 장치들로 구성 되어 지며 대부분의 장치들이 일반 산업의 장치에 비해 월등히 비싼 고가의 장비들로 구성되어 진다. 각각의 장비들은 핵심 부품들로 구성이 되어지며 그핵심 부품들은 내부식성,내플라즈마성등 내구성이 보장 되어진 특수 재질을 요하며 브레이징,코팅등 고차원의 응용기술들이 요구된다. 하지만 대한민국의 소재,부품의 기술 수준이 선진국에 비해 많이 열악한 환경에 처해 있다. 특히, 반도체에서 사용 되어진 소재나 부품은 더욱 취약한 상태이다. 그이유로는 처음 반도체 산업에 진출할때 미국과 일본으로 부터 반도체 기술을 수입해 왔고, 모든 장치와 운영을 위한 핵심 소재,부품 등을 전량 수입에 의존했기 때문이다. 이러한 현상이 굳어 지면서 갈수록 반도체 산업의 경쟁력이 심화되는데 소재,부품, 장비의 천문학적인 수입 비용이 경쟁력을 저하 시킬 뿐임은 물론이고 현재 각국에서 자국의 이익을 우선시하는 보호 무역등이 맞물릴 경우 주요 장비 및 핵심 부품 등이 수입이 되지 않아 심각한 위기에 처할 수 있게 된다. 즉, 메모리 반도체 제조의 세계 최강의 지위를 유지 하면서도 반도체를 만드는 제조 장비가 외국에 의존 된다면 온전한 경쟁력을 가질수가 없게 된다. 그런 이유로 반도체 제조에 필요한 주요장비 및 핵심 부품에 대해 시급하게 국산화 추진을 해야 할 타이밍이라고 하겠다. 특히 우리나라에서는 반도체 제조업은 대기업을 중심으로 진입과 성장이 무난히 진행 되어 왔으나 제조장치 및 부품 사업은 중소,중견기업이 주로 담당하므로 개발을 위한 기술 인력이나 연구개발에 필요한 비용을 감당하기에는 많은 어려움이 있다. 하지만 지금 타이밍을 놓치면 반도체 산업의 경쟁력 측면에서 더욱 어려움이 가중 될 뿐만 아니라 기회가 없어 질수도 있다. 현재 어려움은 있지만 반도체 산업에 종사해온 본 연구자는 “선택과 집중”을 표방하고 본연구를 시작한 이유라고 할수 있다. 본 연구도 반도체 산업의 경쟁력 강화 측면에서 반도체 제조 장비중에서 우리나라의 기술 수준을 감안하여 접근이 가장 용이하고 성공적인 국산화가 이루어 지고 있는 반도체 장비가 증착 공정용 장비이며, 해당 장비의 가장 주요 부품으로서 반도체 실리콘 웨이퍼에 온도를 전달해 주는 역할을 하는 히터가 가장 핵심 부품이라 할 수가 있다. 일반적으로 히터에는 재료가 알미늄으로 되어 있는 메탈 히터가 있고, 질화 알미늄으로 되어 있는 세라믹 히터가 있다. 메탈히터의 경우는 공정 온도가 400℃이하에서 사용해 왔으나 최근 반도체 증착 공정에서는 400℃이상의 공정이 메인이며, 그 외 Particle등 치명적 메탈히터의 공정문제로 인해 질화알미늄(AlN)을 재료로 하는 세라믹 히타의 사용이 대세이다. 그러나 국내에서는 질화알미늄 히터의 제조 기술이 초기 단계이며 특히, 본 연구에서 필요로 하는 ACL 증착 공정용 AlN 세라믹 히터는 전량 수입에 의존하고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 본 연구를 통해 첫째, 직접 자체 기술 개발을 통해 제품 성능 개선으로 수요기업의 Needs에 충족하며. 둘째, 수입 대체에 의한 재무적 성과 창출. 셋째, 유사 제품과 품목으로 확대 적용되는 사업화 확장. 넷째, 대한민국의 반도체 소재 부품 장비 산업의 기술독립에 기여하고자 한다.
반도체는 고도의 미세기술을 요하면서 양산 측면에서는 장치산업이다. 즉, 기술 측면에서는 접근성이 어려운 초미세 기술과 최첨단 기술의 융합이며 산업 측면에서는 대규모 투자를 필요로하는 규모의 산업이다. 구체적으로 대규모 투자의 대부분이 반도체를 제조하기 위한 주요 공정들의 장치들로 구성 되어 지며 대부분의 장치들이 일반 산업의 장치에 비해 월등히 비싼 고가의 장비들로 구성되어 진다. 각각의 장비들은 핵심 부품들로 구성이 되어지며 그핵심 부품들은 내부식성,내플라즈마성등 내구성이 보장 되어진 특수 재질을 요하며 브레이징,코팅등 고차원의 응용기술들이 요구된다. 하지만 대한민국의 소재,부품의 기술 수준이 선진국에 비해 많이 열악한 환경에 처해 있다. 특히, 반도체에서 사용 되어진 소재나 부품은 더욱 취약한 상태이다. 그이유로는 처음 반도체 산업에 진출할때 미국과 일본으로 부터 반도체 기술을 수입해 왔고, 모든 장치와 운영을 위한 핵심 소재,부품 등을 전량 수입에 의존했기 때문이다. 이러한 현상이 굳어 지면서 갈수록 반도체 산업의 경쟁력이 심화되는데 소재,부품, 장비의 천문학적인 수입 비용이 경쟁력을 저하 시킬 뿐임은 물론이고 현재 각국에서 자국의 이익을 우선시하는 보호 무역등이 맞물릴 경우 주요 장비 및 핵심 부품 등이 수입이 되지 않아 심각한 위기에 처할 수 있게 된다. 즉, 메모리 반도체 제조의 세계 최강의 지위를 유지 하면서도 반도체를 만드는 제조 장비가 외국에 의존 된다면 온전한 경쟁력을 가질수가 없게 된다. 그런 이유로 반도체 제조에 필요한 주요장비 및 핵심 부품에 대해 시급하게 국산화 추진을 해야 할 타이밍이라고 하겠다. 특히 우리나라에서는 반도체 제조업은 대기업을 중심으로 진입과 성장이 무난히 진행 되어 왔으나 제조장치 및 부품 사업은 중소,중견기업이 주로 담당하므로 개발을 위한 기술 인력이나 연구개발에 필요한 비용을 감당하기에는 많은 어려움이 있다. 하지만 지금 타이밍을 놓치면 반도체 산업의 경쟁력 측면에서 더욱 어려움이 가중 될 뿐만 아니라 기회가 없어 질수도 있다. 현재 어려움은 있지만 반도체 산업에 종사해온 본 연구자는 “선택과 집중”을 표방하고 본연구를 시작한 이유라고 할수 있다. 본 연구도 반도체 산업의 경쟁력 강화 측면에서 반도체 제조 장비중에서 우리나라의 기술 수준을 감안하여 접근이 가장 용이하고 성공적인 국산화가 이루어 지고 있는 반도체 장비가 증착 공정용 장비이며, 해당 장비의 가장 주요 부품으로서 반도체 실리콘 웨이퍼에 온도를 전달해 주는 역할을 하는 히터가 가장 핵심 부품이라 할 수가 있다. 일반적으로 히터에는 재료가 알미늄으로 되어 있는 메탈 히터가 있고, 질화 알미늄으로 되어 있는 세라믹 히터가 있다. 메탈히터의 경우는 공정 온도가 400℃이하에서 사용해 왔으나 최근 반도체 증착 공정에서는 400℃이상의 공정이 메인이며, 그 외 Particle등 치명적 메탈히터의 공정문제로 인해 질화알미늄(AlN)을 재료로 하는 세라믹 히타의 사용이 대세이다. 그러나 국내에서는 질화알미늄 히터의 제조 기술이 초기 단계이며 특히, 본 연구에서 필요로 하는 ACL 증착 공정용 AlN 세라믹 히터는 전량 수입에 의존하고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 본 연구를 통해 첫째, 직접 자체 기술 개발을 통해 제품 성능 개선으로 수요기업의 Needs에 충족하며. 둘째, 수입 대체에 의한 재무적 성과 창출. 셋째, 유사 제품과 품목으로 확대 적용되는 사업화 확장. 넷째, 대한민국의 반도체 소재 부품 장비 산업의 기술독립에 기여하고자 한다.
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