바커케미칼, 실란 전구체 개발…"반도체 소재사업 강화"

바커가 AI 와 클라우드 컴퓨팅용 고집적 메모리칩 및 마이크로프로세서 제조용 전구체를 새롭게 개발했다. <바커케미칼 제공>

화학기업 바커케미칼이 특수 반도체 소재사업 포트폴리오 강화에 나선다.

바커케미칼은 고집적 메모리 칩·마이크로프로세서 제조에 필수적인 특수 소재인 실란(silane) 전구체를 개발했다고 7일 밝혔다.

전구체는 박막증착을 위한 화학물질 재료다. 이 재료를 웨이퍼 아래에 두고 온도를 올리면 기체로 변하면서 바로 위의 웨이퍼로 올라가 증착이 이뤄진다.

새로 개발된 실란은 반도체 제조 공정의 화학 기상 증착(CVD) 단계에서 사용되며, 웨이퍼 표면과 반응해 유전 상수가 낮은 초박막 절연층을 형성한다. 이 절연층은 촘촘히 배열된 연결 부품과 회로 간의 전자기 간섭을 차단해 오작동의 우려 없이 안정적인 성능을 가진 고집적 마이크로칩의 제조를 보장한다.

반도체 칩은 아주 작은 공간에 수십억 개의 트랜지스터가 결집한 형태를 지닌다. 반도체 미세 공정이 진화함에 따라 다이 내부에 여러 블록들이 더욱 더 가까운 거리에 밀집하게 된다. 따라서 인접 블록 간에 노이즈 문제가 발생한다.

바커의 신규 개발 제품은 이러한 문제에 대한 실용적인 솔루션을 제공한다. 인접 블록 간의 노이즈를 해결하는 간단한 방법은 블록 간 거리를 띄우는 것이다. 하지만 이렇게 하면 성능 저하가 발생한다.

거리를 좁히면서 노이즈를 차단하려면 차단막, 즉 격벽이 필요하다. 바커의 새로운 실란은 반도체 제조 공정에서 박막을 형성하는 중요한 전구체 역할을 한다. 구체적으로는 가열된 초고순도 실리콘 웨이퍼의 표면과 반응해 유전상수가 낮은 절연층을 만드는데, 이는 연결 부품 사이에서 높은 주파수로 움직이는 전류에 대한 전자기 간섭을 막아준다.

특히 다결정 실리콘은 고순도 실리콘 웨이퍼 제조에 필요한 원재료로, 고순도 실리콘 웨이퍼를 여러 단계에 걸쳐 가공하면 최종적으로 마이크로칩이 만들어진다. 마이크로칩 두 개 중 한 개는 바커가 생산한 초고순도 폴리실리콘으로 이뤄져 있다.

토마스 코이니 바커 실리콘 사업 총괄 사장은 "당사 화학 분야 전문가들의 집중적인 연구 덕분에 마이크로칩 성능을 크게 향상하는 실란 개발에 성공했다"며 "고도로 복잡한 고집적 컴퓨터 칩의 개발을 촉진할 제품"이라고 말했다. 박순원기자 ssun@dt.co.kr