지오엘리먼트 사업보고서 (2021.12)
7. 기타 참고사항

가. 지적재산권 보유현황[당사 지적재산권 보유현황]

번호	구분	내용	권리자	출원일	등록일	만료일	적용제품	출원국

1	특허출원	캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 측정할 수 있는 시스템 및 방법	동사	2018.11.20	출원중	-	Solid level sensor	대한민국

2	특허출원	기준압력도달시간에 기초하여 캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 측정할 수 있는 시스템 및 방법	동사	2020.10.12	출원중	-	Solid level sensor	대한민국

3	특허출원	보강부를 구비한 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법	동사	2020.12.08	출원중	-	Target	대한민국

4	특허출원	상면 보강부를 구비한 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법	동사	2020.12.08	출원중	-	Target	대한민국

5	특허출원	강성이 강화된 오링용 그루브를 갖는 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법	동사	2021.01.28	출원중	-	Target	대한민국

6	특허출원	넓은 가용 온도 범위를 가지는 고순도 전구체 기화 시스템	동사	2021.02.26	출원중	-	Solid Module	대한민국

7	특허출원	싸이클론 방식의 베이퍼라이저	동사	2021.03.12	출원중	-	Vaporizer 4.-	대한민국

8	특허출원	전구체의 레벨 측정 기능을 구비한 기화기 시스템	동사	2021.04.08	출원중	-	Solid level sensor	대한민국

9	특허출원	캐니스터 내의 온도 변화를 이용한 전구체 레벨 측정 방법	동사	2021.04.12	출원중	-	Solid level sensor	대한민국

10	특허출원	고순도 전구체를 위한 기화 시스템	동사	2021.05.27	출원중	-	Solid Module	PCT

11	특허등록	센서부의 교체가 용이한 보관용기 및 보관용기의 센서부 교체방법	동사	2005.05.06	2006.10.20	2025.05.06	Canister Sensor	대한민국

12	특허등록	약품 보관용기 및 약품 보관용기 내부의 액위 측정방법	동사	2005.05.06	2006.11.27	2025.05.06	Canister Sensor	대한민국

13	특허등록	약품보관 용기	동사	2005.11.10	2006.11.27	2025.11.10	Canister	대한민국

14	특허등록	전구체 보관용기를 이용한 전구체의 버블링 방법	동사	2006.08.25	2008.03.12	2026.08.25	Canister	대한민국

15	특허등록	분말소스 이송장치, 정량방법, 및 이에 사용되는 계량 용기파트	동사	2009.01.16	2011.09.26	2029.01.16	PDS	대한민국

16	특허등록	분말 계량방법 및 그 장치	동사	2009.11.25	2012.07.25	2029.11.25	PDS	대한민국

17	특허등록	기화 장치 및 이를 이용하는 기화 방법	동사	2010.04.06	2013.07.02	2030.04.06	Vaporizer	대한민국

18	특허등록	산업용 배관 히팅 장치	동사	2011.07.04	2014.03.05	2031.07.04	Heater	대한민국

19	특허등록	분말 계량장치	동사	2011.07.21	2013.12.11	2031.07.21	PDS	대한민국

20	특허등록	기화시스템 및 바텀 시스템	동사	2011.10.28	2013.11.12	2031.10.28	Vaporizer	대한민국

21	특허등록	화합물 정량 이송 조절 장치 및 이를 이용한 기화 시스템	동사	2012.10.08	2015.01.05	2032.10.08	Vaporizer	대한민국

22	특허등록	기화기	동사	2013.05.09	2019.09.18	2033.05.09	솔리드캐니스터	대한민국

23	특허등록	기화량을 안정적으로 제어할 수 있는 캐니스터와 기화 시스템	동사	2014.06.09	2016.07.13	2034.06.09	VTC	대한민국

24	특허등록	모세관 현상을 이용한 고효율 기화기	동사	2015.05.07	2017.11.02	2035.05.07	Vaporizer 3	대한민국

25	특허등록	충진이 용이하고 기화 효율이 향상된 기화기	동사	2015.05.08	2017.04.05	2035.05.08	솔리드캐니스터	대한민국

26	특허등록	케미컬 회수 시스템	동사	2016.06.29	2018.01.10	2036.06.29	PRS	대한민국

27	특허등록	케미컬 회수 시스템	동사	2016.06.29	2018.02.13	2036.06.29	PRS	대한민국

28	특허등록	충진이 용이하고 기화 효율이 향상된 기화기	동사	2016.09.22	2021.06.18	2035.05.08	솔리드캐니스터	대한민국

29	특허등록	모세관 현상을 이용한 고효율 기화기	동사	2016.12.21	2021.07.28	2035.05.07	Vaporizer 3	대한민국

30	특허등록	기화량을 일정하게 유지하면서 예비 퍼지가 가능한 기화 시스템 및 기화 방법	동사	2018.07.16	2020.12.22	2038.07.16	Solid Module	대한민국

31	특허등록	캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 측정할 수 있는 시스템 및 방법	동사	2018.11.13	2020.07.07	2038.11.13	Solid level sensor	대한민국

32	특허등록	케미컬 회수용 응축모듈 및 이를 구비한 케미컬 회수 시스템	동사	2019.09.10	2021.03.17	2039.09.10	PRS	대한민국

33	특허등록	캐니스터에 저장된 전구체의 레벨을 측정하는 방법 및 장치	동사	2021.02.26	2021.10.21	2041.02.26	Solid level sensor	대한민국

34	특허등록	캐니스터에 저장된 전구체의 레벨을 측정하는 방법 및 장치	동사	2021.02.26	2021.10.21	2041.02.26	Solid level sensor	대한민국

35	특허등록	전구체의 레벨 측정 기능을 구비한 기화기 시스템	동사	2021.02.26	2021.12.30	2041.02.26	Solid level sensor	대한민국

36	특허등록	넓은 가용 온도 범위를 가지는 고순도 전구체 기화 시스템	동사	2021.04.09	2021.12.30	2041.04.09	Solid Module	대한민국

나. 산업의 현황 및 전망(1) 산업의 개황 및 산업의 특성

소형화, 미세화되는 전자소자는 주요 제조공정으로 박막을 증착 후, 불필요한 부분을식각하는 공정을 여러 번 반복하여 제조됩니다. 여기서 박막이란 대부분 1 마이크로미터 이하의 얇은 막을 뜻합니다. 이러한 박막을 입히는 공정을 증착이라고 합니다. 증착의 종류에는 아래 그림과 같이 화학기상증착법(CVD), 원자층증착법(ALD), 물리기상증착법(PVD)이 있습니다.

[전자소자 박막 증착 방법]

구분	PVD	CVD	ALD

증착방법	물리적 증착	화학적 증착	원자층 증착

박막두께 조절	>50A	>10A	10A

유니포미티	우수	우수	매우우수

Step Coverage	보통	우수	매우우수

박막 특성	우수	우수	매우우수

파티클 발생 가능성	OK	나쁨	OK

생산성	우수	Fair	나쁨

출처: 동사 내부 자료

당사의 전구체 기화이송 사업부 제품의 시장은 전자소자의 박막증착 양산용 ALD 공정에서 사용되는 부품 시장입니다. ALD 공정은 CVD 공정과 비교할 때 우수한 단차피복성(step coverage, 증착한 박막의 밑면과 측면의 두께 비율, 균일한 증착 정도를 나타내는 척도)을 가지고 있기 때문에 점점 미세화되고 있는 전자소자의 양산공정에 유리하며 점차 CVD공정을 대체하고 있습니다. ALD공정의 원료는 상온에서 액체 혹은 고체로 존재하는 전구체를사용하며 전자소자의 양산공정을 위하여 안정적으로 기화 공급을 하여야 하며 당사의 전구체 기화이송 기술제품은 ALD 공정에 사용되는전구체의 보관 및 기화이송 과정에 사용되는 부품입니다.한편, 당사의 스퍼터링 타겟의 수요처인 PVD 공정은 전자소자의 배선공정에 주로 사용되며 높은 생산성으로 꾸준히 시장이 성장하고 있습니다. 스퍼터링 타겟은 PVD의 박막증착용 원료이자 부품으로 소모성 원자재로 분류되고 있습니다.

당사의 전방산업인 반도체, 디스플레이 태양전지 등 전자소자 산업은 현재 꾸준한 성장을 하고 있는 매우 중요한 산업이며 대부분의 국가에서 기간산업으로 분류하여 경쟁적으로 육성하고 있기 때문에 당사의 시장은 계속 성장할 것으로 기대하고 있습니다.

(2) 산업의 성장성

전자소자 산업은 현대사회와 미래사회를 위하여 필요한 각종 디바이스의 핵심부품으로 사용되고 있습니다. 따라서 전자소자 전체 시장의 성장성에 대해서는 별다른 이견이 없으며 당사의 주요시장인 박막증착과 배선 공정에 사용되고 있는 ALD와 PVD시장의 성장성은 다음과 같습니다.

- ALD시장

ALD시장은 당사의 전구체 기화이송 기술제품의 주요 시장입니다. ALD는 반도체를 시작으로 전자소자의 양산 공정 중에서 박막증착 공정에 사용되며 기존에 주로 사용되던 CVD를 급속하게 대체하고 있습니다. 반도체의 미세화와 복잡해지는 기술적인 요구사항을 반영하기 위해서 기존에 사용되고 있는 CVD법으로 한계에 도달한 기술이 ALD법으로 대체되고 있으며 이러한 기술적인 요구는 디스플레이 양산 공정에서 반영되기 시작하였습니다. 따라서 ALD시장은 세계적으로 급속하게 성장할 것으로 알려져 있습니다.

출처: Mordor Intelligence

- PVD시장

PVD시장은 당사 스퍼터링 타겟 기술제품의 적용 공정입니다. PVD는 모든 전자소자의 배선공정에 주로 사용되고 있으며 반도체 양산에서는 대부분 알루미늄, 티타늄,구리 등 금속 원료를 사용하고 있습니다. PVD의 원료로 사용되는 스퍼터링 타겟은 빠른 공정속도로 생산성에 유리하며 전방산업인 반도체 등 전자소자의 생산량과 비례하여 시장의 규모가 변동됩니다. 따라서 당사의 기술제품인 스퍼터링 타겟의 시장도 전자소자의 성장과 비례하여 꾸준히 성장하고 있습니다.

[반도체용 스퍼터링 타겟 시장규모]

(단위 : 백만원)

규모	2020E	2021F	2022F	2023F	2024F	2025F

국내 시장	170,000	171,400	172,700	174,100	175,500	176,900

세계 시장	682,800	688,300	693,800	699,300	704,900	710,600

출처: 일본 후지경제연구소

주) 2019년 전망을 기초로 추정한 자료입니다.

(3) 경기변동의 특성 및 계절성

당사의 전구체 기화이송 기술제품은 전방산업인 전자소자의 생산량과 투자경기에 연동되고 있습니다. 당사의 주요 고객은 ALD 장비사와 전구체 제조사이며 ALD장비사의 시장은 전자소자의 설비투자경기에 연동되며, 전구체 제조사는 소모품으로 전자소자의 생산량과 연동되기 때문입니다. 반면 당사의 스퍼터링 타겟 기술제품은 소모품으로 전자소자의 생산량과 연동되고 있습니다. 또한 당사의 시장은 계절성과 관계없습니다.

(4) 국내외 시장여건 및 경쟁현황

전자소자의 생산능력은 국가의 경쟁력을 의미하며 국가의 기간산업을 육성해야 한다는 정책이 대부분의 선진국가에서 진행되고 있습니다. 따라서 전자소자의 선진국인 한국은 물론 대부분의 선진국에서 경쟁적으로 관련 투자를 적극적으로 진행하고 있습니다. 당사의 주요제품이 전자소자의 양산을 위한 부품과 소재이기 때문에 전세계적인 시장여건의 수혜를 받을 것으로 기대하고 있습니다. 또한 최근 국가적인 소재, 부품, 장비 육성책으로 시장에서 많은 지원과 관심을 통하여 품목의 다변화와 시장 경쟁력을 확보하는데 많은 도움이 되고 있습니다.

- 전구체 기화이송 기술제품의 경쟁현황

당사는 국내 ALD장비사를 주요고객으로 확보하고 있으며 국내에서는 유일하게 ALD 공정을 위한 핵심부품인 캐니스터와 초음파 레벨센서의 핵심기술을 자체 개발 및 보유하고 있는 기업으로 국내에서는 매우 높은 시장 점유율을 확보하고 있습니다. 국내 시장에서는 특별하게 당사와 경쟁을 할 수 있는 경쟁사는 없습니다. 반면 국내 장비사와 경쟁하고 있는 미국 및 일본의 ALD장비사를 대상으로 하고 있는 세계시장에서는 미국의 N社 및 M社, S社 등과 경쟁하고 있습니다.

또한 당사는 국내 전구체 제조사와 전구체 자동공급장치 제조사를 주요고객으로 확보하고 있으며 전구체용 벌크 캐니스터의 양산 설비를 갖추고 있으며 높은 시장 점유율을 확보하고 있습니다. 국내 시장에서 당사와 경쟁하고 있는 회사는 일부 소규모 제조회사가 있습니다. 반면 국내 전구체 제조사와 경쟁하고 있는 글로벌 전구체 제조사를 대상으로 하고 있는 세계시장에서는 미국의 A社, 독일의 D社와 경쟁하고 있습니다.

- 스퍼터링 타겟 기술제품의 경쟁현황

당사는 국내 최초로 300mm 반도체 양산용 스퍼터링 타겟에 대한 고객의 품질인증을 확보하고 양산공정에 공급한 회사입니다. 스퍼터링 타겟 시장은 보수적인 시장으로 이미 시장을 확보하고 있는 일본 및 미국의 4개사가 국내 시장은 물론 세계 반도체용 스퍼터링 타겟 시장을 과점하고 있으며, 이 4개 회사를 제외하고 지난 40여년 동안 국내 기업은 물론 어떤 기업도 이 시장에 신규 진입한 회사는 없었습니다. 당사는 반도체용 스퍼터링 타겟 중에서 기초적인 알루미늄, 티타늄, 구리계 스퍼터링 타겟에 대한 제조기술을 확보하고 제품화하여 양산공급에 성공하였으며 본격적인 시장점유율 확대를 위하여 노력하고 있습니다.

(5) 시장 경쟁 요인 및 당사의 경쟁력

- 전구체 기화이송 기술제품 시장

전자소자의 양산공정에 사용되는 ALD의 원료인 액체 및 고체 전구체는 화학적으로 불안정하고 고가이며 실제 사용을 위해서는 안정적으로 기화 공급을 하여야만 전자소자의 안정적인 생산을 보장할 수 있습니다. ALD기술은 2000년 즈음에 처음으로 반도체 양산공정에 적용이 되기 시작하여 적용 공정이 계속 넓어지고 있으며 시장의 규모도 급격하게 증가하고 있습니다. 또한 OLED를 중심으로 디스플레이의 양산 공정에도 ALD 기술을 본격적으로 사용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으며 태양전지의 양산을 위하여 사용되는 원료도 액체 전구체를 사용하고 있습니다. 전자소자의 생산에서 전구체를 사용하는 ALD 공정은 기존의 CVD 공정으로 극복할 수 없는 기술적인 한계를 넘기 위하여 적용되기 시작하여 초기에는 높은 비용에도 불구하고 생산수율을 확보하기 위한 노력을 주로 하였으며 현재는 반도체를 중심으로 생산성과 투하자본수익률을 확보하는 방향으로 전환되고 있으며 따라서 관련 부품의 안정성과 성능이 더욱 중요해지고 있습니다. 따라서 관련시장의 방향은 공정 안정성을 기반으로 경쟁하고 있으며, 무엇보다도 장비의 성능을 향상시킬 수 있는 부품의 성능과 품질을 기반으로 경쟁하는 구도로 진행되고 있습니다.

당사의 경쟁력은 전자소자의 양산에 사용되고 있는 다양한 전구체의 특성에 기반한 최적의 이송장치 시스템 설계가 가능하다는 것입니다. 전구체 종류와 온도에 따라서 변하는 전구체의 기화속도(MER: Mass Evaporation Rate)를 계산하고 그 결과를 기반으로 최적의 기화공급 시스템을 설계할 수 있는 능력을 보유하고 있습니다. 당사는 미국의 경쟁사는 물론 전구체 공급 시스템을 자체적으로 연구하고 설계하고 있는 글로벌 장비사와 비교하여 유일하게 전구체 기화이송 기술을 기본으로 캐니스터, 초음파 레벨센서, 열관리 시스템 등을 최적화 하고 가장 안정된 형태로 액체 및 고체 전구체를 기화 공급할 수 있는 시스템을 설계하고 제작할 수 있는 경쟁력을 확보하고 있습니다.

- 스퍼터링 타겟 기술제품 시장

스퍼터링 타겟은 전자소자의 배선 증착 공정에 사용되는 PVD의 부품이자 원료이며 당사는 반도체용 스퍼터링 타겟 시장에 집중하고 있습니다. 스퍼터링 타겟은 국제적으로 일본의 1개사와 미국의 3개사가 과점체제를 구축하고 있는 보수적인 시장이며 세계시장을 기준으로 4개 회사가 각각 20%~30%를 안정적으로 점유하고 있는 시장입니다. 스퍼터링 타겟은 이미 전자소자의 양산과정에서 공정으로나 품질 측면에서 안정이 되어 있는 상태이며 시장에서의 요구는 원가의 절감과 수급의 안정성입니다.우선 스퍼터링 타겟은 반도체 원료 중에서도 국산화가 전혀 되어 있지 않은 수입에 의존하는 부품이며 따라서 소자기업에서 조달하는 단가도 불안정한 소재로 분류됩니다. 따라서 스퍼터링 타겟의 공급단가에 대한 경쟁력과 안정성을 확보하기 위한 제조과정에서의 생산성 경쟁이 존재하고 있습니다. 또한 수급 안정성에 대해서는 국내에서 가장 높은 시장점유율을 가지고 있는 것으로 알려진 일본의 J 社의 경우 2011년 동일본 대지진의 영향으로 국내에서 일본산 원재료의 수급안정성이 문제가 되었고, 2019년 일본의 수출규제 실시로 또다시 수급안정성에 대한 불안요소가 발생하여 소재, 부품, 장비에 대한 국산화 수요가 발생하였습니다. 따라서 외부 요인에 의하여 영향을 받지않는 충분한 국내 제조 시설의 확보와 안정적인 재고확보에 대한 시장의 요구가 존재합니다.

당사의 경쟁력은 이미 오랜 기간 동안 진행된 연구개발의 결과로 기본적인 금속인 알루미늄, 티타늄, 구리에 대한 다양한 스퍼터링 타겟 제품의 개발을 완료한 상태이며, 국내 유수의 전자소자 기업으로부터 품질인증을 받은 스퍼터링 타겟 제품을 양산에 공급하고 있으며 가격의 경쟁력 확보를 위하여 주요설비를 당사의 전구체 기화이송 기술제품의 제조 설비와 생산 인원을 공유하고 있기 때문에 원가경쟁에서 우위를 점유하고 있으며, 모든 제조 공정을 당사의 설비를 중심으로 국내에서 진행하고 있기 때문에 전자소자 기업의 입장에서는 당사가 수급 안정성에 있어서 가장 안정적인 회사라고 할 수 있습니다.

다. 회사의 현황(1) 사업의 현황

당사의 사업은 반도체, 디스플레이, 태양전지 등 전자소자의 양산 과정에서 필수적인공정이자 주요 공정인 박막 증착공정에 사용되는 원소재, 부품 및 장비의 제조 및 판매를 주업으로 하고 있습니다. 당사는 ALD의 원소재인 액체 및 고체 전구체 화합물의 기화이송을 위한 각종 부품과 장비를 연구개발하고 이를 제조하여 판매하는 전구체 기화이송 사업부와 PVD의 원소재인 스퍼터링 금속 타겟을 연구개발하고 이를 제조하여 판매하는 스퍼터링 타겟 사업부로 구성되어 있습니다.

- 전구체 기화이송 사업 부문

당사는 캐니스터, 초음파 레벨센서와 같은 기술 제품의 사업화에 성공한 후, 향후 ALD 시장이 더욱 성장할 것으로 판단하고 당사의 기술적인 목표를 “ALD용 전구체의 기화이송 기술 분야에서 세계 최고의 기술력을 가진 회사”로 설정하고 전구체 기화 이송 분야에 연구 역량을 집중하였습니다. 그 결과 당사의 기술제품들은 국내 ALD 장비 제조사는 물론 글로벌 ALD장비 제조사에 표준 부품으로 채용되고 있습니다. 또한 국내 전구체 제조사는 물론이고, 글로벌 전구체 제조사들이 당사의 기술제품을 주요 전구체용 캐니스터로 채용하고 있습니다.

- 스퍼터링 타겟 사업 부문

당사의 스퍼터링 금속 타겟 사업부문은 전자소자(반도체, 디스플레이, 태양전지)의 박막 증착을 위한 PVD용 소모성 원소재인 스퍼터링 타겟의 연구개발, 제조 및 판매를 전문으로 하고 있습니다.

스퍼터링 타겟의 제조공정은 가장 핵심공정인 고순도 금속 원자의 구조를 조정하는 소성가공 공정과 스퍼터링 타겟을 잡아주는 역할을 하는 백킹플레이트(Backing Plate)와의 접합공정과 모델별로 정밀하게 가공하는 정밀 가공공정 등 크게 3단계로 분류됩니다. 당사는 3단계 제조 공정 중에서 가장 중요한 공정인 고순도 알루미늄, 티타늄, 구리 등 원소재 금속의 조직제어를 위한 소성가공 기술을 확보하기 위하여 초기 6년간 실제 고순도 금속 원료의 단조, 압연, 열처리 과정을 반복하여 이들 금속에 대한 최적의 소성가공 기술을 확보하였으며, 많은 연구비를 투입하여 확보한 소성가공 공정에 대한 공정 파라미터는 당사의 핵심 연구원만 접근이 가능한 대외비 자산으로 관리하고 있습니다.

이러한 과정에서 축적된 생산기술과 노하우를 기반으로 12인치(300mm) 최첨단 반도체용 스퍼터링 타겟을 개발 완료하였으며, 국내 대표적인 반도체 소자사에 지속적인 영업활동을 진행한 결과 2020년 초부터 양산공정에 공급하고 있습니다.

(2) 제품 현황- 전구체 기화이송 기술제품

당사의 전구체 기화이송 기술제품은 모두 ALD용 전구체의 안정적인 기화 이송을 목표로 연구개발하여 제품화한 기술 제품들입니다.

1) 캐니스터

캐니스터는 기본적으로 고순도 화합물 전구체를 보관하는 스테인레스 스틸로 만들어진 전용 용기입니다. 일반적으로 전자소자의 ALD 공정에 사용되는 원소재인 전구체는 독성, 발연성, 가연성, 부식성 등 매우 위험한 화학약품 소재로 분류되며 초 고순도의 상태로 보관하여야 합니다. 따라서 전구체 전용용기인 캐니스터의 기능과 품질은 매우 중요하며 전자소자 제조사에서도 이를 중요한 부품으로 관리하고 있습니다. 또한 양산 공정의 안전성을 확보하기 위하여 압력용기 인증과 운반용기 인증을 획득해야 하는 등 안전이 최우선으로 고려되는 매우 중요한 부품입니다. 캐니스터의 종류는 크게 ALD 장비에 설치되는 프로세스 캐니스터와 전구체 자동공급장치에 설치되거나 전구체의 운반용으로 사용되는 벌크 캐니스터로 구분됩니다.

출처 : 당사 내부자료2) 초음파센서 제품

캐니스터에 보관되는 액체 전구체의 가격은 그램당 단가가 수천 원 ~ 수만 원에 이를정도로 매우 고가입니다. 그리고 전구체의 사용에 따라서 캐니스터 내부에서 전구체의 액위가 낮아지면 전구체자동공급장치를 통하여 자동으로 충진을 하거나, 완전히 충진된 새로운 캐니스터로 교체를 하여야 합니다. 따라서 스테인레스 스틸로 만들어져 내부가 보이지 않는 캐니스터 내부의 액위를 측정하는 기술은 반도체의 생산원가 관리는 물론 ALD 공정의 안정적인 가동을 위해서도 매우 중요한 부품입니다. 당사의 초음파 센서 군에는 초음파 포인트센서, 초음파 멀티포인트센서, 초음파 바텀업센서, 초음파 스틱센서, 초음파 인라인센서 등이 있습니다.

출처 : 당사 내부자료3) 온도관리 제품

전자소자의 양산에 사용되는 ALD용 전구체 소재는 대부분 액체 형태이며, ALD 공정중에는 액체가 안정적인 기화 과정을 통하여 기체로 변형되어야 합니다. 반도체 공정에 사용되는 전구체의 기화속도는 개별 전구체의 특성에 따라 모두 다르며, 기화속도의 변화는 전구체 온도 변화에 매우 민감하게 반응합니다. 따라서 전구체를 저장하는 캐니스터는 전구체를 안정적으로 기화 공급하기 위하여 매우 정밀하게 온도관리가 되어야 합니다. 그러나 전자소자의 양산에 사용되는 온도를 제어하는 표준 히터는발열로 인한 화재를 방지하기 위한 안정성이 중시된 불연성 소재인 테플론 재질의 섬유로 포장이 된 히터를 사용하고 있었으며 이런 방식의 히터는 표면의 온도 균일성이떨어지는 문제가 있기 때문에 전구체의 기화 속도를 안정적으로 관리하기 어려운 문제가 있었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 당사는 대체 금속판을 사용하여 온도의 균일성이 우수한 캐니스터 전용 히터 및 항온기를 개발하여 상용화하였습니다.

출처 : 당사 내부자료4) 솔리드 Canister

일반적으로 전자소자 ALD 공정에 사용되는 전구체는 주로 액체로 된 화합물을 사용합니다. 그 이유는 액체가 일반적으로 기화속도가 높아 기화가 용이하며, 사용 중에도 배관을 통하여 사용량만큼의 전구체를 자동공급장치를 통하여 연속으로 자동 주입할 수 있기 때문에 장비의 가동률을 높일 수 있을 뿐만 아니라 캐니스터 교체에 따른 엔지니어 투입이 필요하지 않아 양산 공정의 안정성을 보증할 수 있기 때문입니다. 그러나 최근 반도체를 중심으로 고집적화에 따른 증착 박막의 두께가 점점 얇아지면서 전구체 선택의 한계에 따라 고체 형태의 전구체를 채용하는 경우가 증가하고 있습니다. 당사의 솔리드 캐니스터에는 다양한 종류와 크기의 고체 전구체 전용 솔리드 캐니스터가 있습니다.

출처 : 당사 내부자료5) 기화기

ALD 공정을 위한 원소재인 액체 전구체의 기화이송 방법 중에서 DLI(Direct Liquid Injection)방식은 액체 전구체를 기화기로 공급하여 기화기에서 강제로 기화시킨 이후에 공급하는 방식입니다. 이 전구체 공급방식은 필수적으로 기화기를 사용하여야 합니다. 기화기를 이용한 전구체 공급방식은 전구체의 열안전성과 해당 공정의 특성을 먼저 확인하고 그 결과 캐니스터에서 열안정성이 낮은 전구체를 바로 기화 공급하는 방법을 사용할 수없는 경우에 선택하는 공급방법입니다. 최근 반도체의 생산 기술이 복잡해지고 발전하면서 전구체의 기화공급 용량이 큰 기화기를 사용하는 방식은 점차 증가할 것으로 예상됩니다. 그 이유는 반도체 소자가 고집적화 되면서 ALD공정을 통하여 증착하여야 할 박막의 표면적이 넓어지고 따라서 전구체를 대량으로 기화공급 해야 할 필요가 증가하고 있기 때문입니다.

과거 OLED 등 디스플레이의 양산공정에서는 가스를 이용한 CVD법으로도 충분히 원하는 특성의 박막을 증착할 수 있었으나, Flexable OLED와 같은 차세대 OLED 생산공정에서는 기존 방식으로는 원하는 박막 특성을 얻지 못하는 경우 얇고 균질하며 고밀도 박막을 형성하는 ALD법을 적용해야 할 경우가 증가하고 있습니다. 디스플레이 공정의 경우에는 유리기판 크기에 따라서 반응 챔버의 크기도 대형화되어 대량의 전구체 기화 공급이 필요하기 때문에 기화기의 사용이 절대적입니다. 즉, 기화기는 공정의 성격과 전구체의 특성에 따라서 사용여부가 결정되는 부품입니다. 당사는 2010년부터 기화기 개발을 시작하여 다양한 종류의 기화기를 판매하고 있습니다.

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6) PEB(Precursor Evaporation Box)

PEB는 캐니스터와 초음파 레벨센서를 포함하여 전구체 기화이송에 사용되는 여러 부품이 조립된 모듈 혹은 박스 형태의 제품입니다. PEB의 형태는 매우 다양하며 대부분 제조사 설계에 의한 주문형 생산방식(ODM)이나 일반적인 위탁생산(OEM)을 취하고 있습니다. 일반적으로 장비사는 장비의 조립에 필요한 부품을 조달하여 직접 조립하여 장비를 완성하고 있습니다. 그러나 장비의 일부분을 모듈이나 시스템의 형태로 조달을 받을 경우 품질이나 원가 측면에서 유리한 경우에는 부품이 조립된 모듈의 형태로 조달하는 경우도 있으며 이러한 상황에 따라서 당사는 기술과 경험을 토대로 다양한 PEB을 제작하여 판매하고 있습니다.

출처 : 당사 내부자료- 스퍼터링 타겟 제품

스퍼터링 타겟은 물리적 증착 방식으로 박막을 만드는 PVD공정에 사용하는 소모성 소재로 당사에서 국산화 및 새로운 시장 개척을 목표로 연구 개발하여 양산을 하고 있는 제품들입니다. 현재 양산하고 있는 당사의 제품들은 높은 품질의 안정성과 가격 경쟁력을갖추고 있습니다. 스퍼터링 타겟은 PVD에 사용되는 원재료성 부품으로 반도체의 투자경기에 영향을 받지 않으며 라이프사이클 측면에서도 오랜 역사를 가지고 있음에도 불구하고 꾸준하게 시장이 성장하고 있는 제품입니다.

1) 알루미늄계

알루미늄 스퍼터링 타겟은 반도체의 금속 배선 형성에 사용됩니다. 일반적으로 금속 배선은 웨이퍼와의 부착성, 낮은 전기저항, 열적·화학적 안정성, 패턴형성의 용이성, 높은 막 신뢰성 그리고 낮은 공정비용 등이 요구됩니다. 당사는 스퍼터링 타겟 사업시작과 함께 6인치와 8인치용 알루미늄 스퍼터링 타겟의 개발부터 시작하여 최종적으로 12인치용까지 국내 반도체 제조사에 공급하고 있습니다.

출처 : 당사 내부자료2) 티타늄계

티타늄 스퍼터링 타겟은 알루미늄 배선의 배리어로 사용됩니다. PVD로 증착되는 알루미늄 배선의 경우 하부의 실리콘과 만나면 계면에서 섞이려는 성질이 있고 이는 실리콘 웨이퍼의 알루미늄 배선공정에서 증착막이 파괴되는 현상이 생깁니다. 이러한 현상을 방지하기 위해 알루미늄 배선과 실리콘 웨이퍼 사이에 배리어에 해당하는 금속을 증착하는 과정이 추가되며 티타늄이 대표적인 금속입니다. 당사는 300mm 반도체용 Ti SlP, Ti Charger, Ti AP의 제조기술을 개발하여 양산하고 있습니다.

출처 : 당사 내부자료3) 구리계

구리 및 구리 합금 스퍼터링 타겟은 상감기법인 다마신 및 웨이퍼 레벨 패키지의 구리배선 시드층 증착에 주로 사용이 됩니다. 다마신 공정은 구리배선을 별도의 식각없이 증착하기 위한 공정 방법으로 전해도금이 주로 사용됩니다. 웨이퍼 레벨 패키지는웨이퍼 가공 후 하나씩 칩을 잘라내 패키징하던 기존 방식과 달리 웨이퍼 상태에서 패키지 공정 및 테스트를 진행한 후 칩을 절단하여 간단히 완제품을 만들어 내는 기술입니다.

당사가 개발을 완료한 Cu 300mm 스퍼터링 타겟은 새로운 기술을 접목한 제조 공정을 특허 출원하고 양산 제품에 적용하고 있습니다.

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