램리서치·TEL '극저온' 식각 주목…韓 장비업계 수혜 기대감

차세대 낸드에 채용…칠러 업계도 고성능 제품 공급 전망

램리서치·TEL(도쿄일렉트론) 등 주요 반도체 장비업체가 차세대 식각장비 개발의 초점을 '극저온'에 맞추고 있다. 이에 따라 국내 칠러장비 업계도 고부가 제품 공급을 확대할 수 있을 것이라는 기대감이 나온다.

10일 업계에 따르면 램리서치는 최근 주요 메모리 고객사와 차세대 낸드용 극저온 식각장비 개발을 위한 논의를 진행했다.

삼성전자 평택캠퍼스 조감도(사진=삼성전자)

식각장비는 반도체 회로가 새겨진 웨이퍼 상에서 특정 물질을 제거하는 공정에 쓰인다. 옥사이드, 폴리실리콘, 메탈 등 제거하고자 하는 물질에 따라 장비의 종류가 나뉜다.

최근 업계에서 화두가 된 식각장비는 TEL의 극저온 식각장비 'Cryo(크라이오)'다. 기존 식각공정은 영상 20°C 내외에서 진행되며, 채널 홀(구멍)을 깊게 뚫는 과정에서는 온도를 영하 -30°C 내외까지 낮추기도 한다.

TEL의 신규 극저온 식각장비는 이보다 낮은 -60°C~-70°C에서 작동한다. 이 같은 극저온 환경에서는 화학적 반응성이 낮아져 보호막 없이도 정밀한 식각이 가능해진다. 식각률(1분당 막을 식각해내는 참호(Hole)의 깊이) 또한 향상된다.

때문에 삼성전자는 TEL의 극저온 식각장비를 제3 평택캠퍼스(P3) 낸드 라인에 도입해, V10·V11 낸드에 양산 적용하기 위한 테스트를 적극 진행하고 있다. V10·V11은 현재 개발 중인 차세대 낸드로, 각각 430단과 570단대로 추정된다. 이전 세대인 V9은 올해 4월부터 양산되기 시작했다.

삼성전자의 이 같은 기조는 TEL의 주요 경쟁사인 램리서치에게는 위기 요소로 작용한다. 기존 삼성전자는 낸드용 식각장비의 대부분을 램리서치에게서 조달받아 왔다. 때문에 삼성전자의 공급망 전환에 따른 점유율 감소가 유력한 상황이다.

이에 램리서치도 향후 다가올 V12~V14 시장에서 경쟁력을 되찾기 위한 대책 마련에 나섰다. 최근 삼성전자 등 주요 메모리 고객사에 극저온 식각장비를 개발하겠다고 제안한 것으로 알려졌다.

반도체 업계 관계자는 "저온으로 갈수록 식각 성능과 효율이 올라가는 장점이 있어, 램리서치도 적극적으로 차세대 장비를 개발 중"이라며 "TEL과 비슷한 극저온 환경에서 식각을 안정적으로 구현할 수 있는지 살펴보고 있는 것으로 안다"고 설명했다.

한편 램리서치·TEL의 극저온 식각장비 개발은 에프에스티, 유니셈 등 국내 칠러 장비 업계에 수혜로 작용할 전망이다.

칠러는 제조 환경의 온도를 낮추는 장비다. 현재 이들 국내 기업은 냉매(쿨런트)를 활용하는 칠러를 주력으로 공급하고 있다. 냉매식은 전기식에 비해 온도를 낮추는 데 유리하다.

식각장비가 극저온으로 나아감에 따라, 칠러 장비 역시 더 낮은 온도를 구현해야 한다. 이 경우 칠러 장비의 가격도 기존 제품 대비 4배가량 비싸질 것으로 업계는 관측하고 있다.