세정 공정은 반도체 제조 공정을 진행하면서 웨이퍼 표면에 남는 잔류물을 제거하는 공정입니다. 잔류물을 제거하지 않으면 최종적으로 완성된 반도체의 성능과 신뢰성에 치명적인 악영향을 끼치게 되므로 세정은 중요합니다. 세정 공정은 400~500개의 전체 공정 중 15% 정도를 차지하는 중요한 공정으로, 반도체 제조 공정이 정밀화 될 수록 세정의 중요성이 더욱 커지고 있습니다.
웨이퍼 위의 잔류물은 다양 하지만 크게 5가지 정도를 들 수 있습니다
- 노광 공정 후 남은 감광액(PR, Photo Regist) 찌꺼기
- 식각 공정 후 남은 산화막 찌꺼기
- 공중의 부유물이 내려 앉은 파티클
- 앞 공정에서 사용된 유기물과 금속성 잔류물
- 세정 공정 시 2차적으로 반응하여 붙어 있는 화학물질
세정 방식에는 습식 세정과 건식 세정이 있습니다. 잔류물의 종류에 따라 적절한 세정 방식이 선택되어 집니다. 요즘은 건조 과정을 거쳐야 하는 습식 세정보다는 건식 세정을 선호하는 경향이 있으나 습식 세정이 꼭 필요한 경우도 있습니다. 다음은 다양한 세정 방식을 정리한 표 입니다.
| 구분 | 세정 방법 | 대상 잔류물 |
| 습식 세정 | 과산화수소 + 암모니아 | 파티클, 유기 잔류물 제거 |
| 과산화수소 + 염산 | 금속 잔류물 제거 | |
| 과산화수소 + 황산 | 유기 잔류물 제거 | |
| 인산 | 질화막 제거 | |
| 불산(불화수소) | 산화막 제거 | |
| 건식 세정 | 레이저 | 무기 잔류물 제거 |
| 드라이아이스 | 파티클, 유기 잔류물 제거 | |
| 자외선 | 유기 잔류물 분해 | |
| 플라즈마 | 유기 잔류물, 금속 잔류물, 자연 산화막 제거 | |
| 아르곤 에어로졸 | 파티클 제거, 박막 손상 방지, 구리 부식 방지 |
식각 공정 장비 관련 기업
다음은 반도체 식각 공정에 사용하는 장비 관련 사업을 하고 있는 국내 기업들입니다.
| 기업명 | 관련 제품 | 기업 개요 |
| 피에스케이 | - POC Dry Cleaning(세계 1위), Edge cleaning | - 동사는 피에스케이홀딩스에서 전공정 장비 부분만 독립하여 설립된 반도체 장비 회사로 PR Strip 장비 글로벌 1위 기업임. 시장 점유율은 2019년 기준 약 25% 수준. - 삼성전자, SK하이닉스 등 국내외 글로벌 업체들을 고객사로 확보하고 있으며, 램리서치(미국), Mattson Tech(중국), 히타치(일본) 등과 경쟁함. - 매출구성은 반도체 공정장비류 외 73.87%, 기타 26.13%로 이루어져 있음. |
| 유진테크 | - Dry Cleaning System | - 동사는 반도체 박막을 형성하는 전공정 프로세스 장비를 개발, 생산하는 반도체 전공정 장비 업체로서 2006년 코스닥시장에 상장함. - 반도체용 산업가스 충전, 제조 정제 및 판매를 사업으로 하는 유진테크머티리얼즈를 종속회사로 두고 있음. 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 유수의 글로벌 반도체 회사들과 제조장비 공급계약을 체결함. - 매출 구성은 LPCVD 장비 외 91.89%, 상품 및 기타 4.81% 등으로 이루어짐. |
| 테스 | - Dry Cleaning 장비 | - 동사는 반도체 제조에 필요한 전공정 장비(PECVD, LPCVD, Gas Phase Etch&Cleaning 등)의 제조를 주된 사업으로 영위함. - 2013년 반도체 전공정 장비인 LPCVD와 PECVD의 양산에 성공하였고, 비정질탄소막을 증착하여 신규 PECVD는 반도체 3D NAND 공정에 적용함. - 주요 매출 구성은 반도체 장비(PECVD,GPE)와 디스플레이 장비(UVC LED 장비 등)으로 88.11% 이루어짐. |
| 디바이스이엔지 | - FOUP Cleaner, POD Cleaner, Cassette & Magazine Cleaner | - 동사는 반도체와 디스플레이 장비 제조 및 판매를 목적으로 2002년 설립되었으며, 2017년 코스닥시장에 상장함. - 동사는 세정 공정의 핵심 고유 기술인 오염제어기술을 기반으로 Rigid와 Flexible OLED 디스플레이와 메모리와 시스템 LSI 반도체용 제조공정에 사용되는 Strip 장비를 제작하여 공급함. - 사업 다각화 일환으로 IT 제품 제조공정에 사용되는 오염 제거용 필터와 환경 친화적인 약품 등의 부품 판매사업도 추진. |
| 코디엠 | - Cleaning, Rinse, Dry 장비 | - 동사는 1999년 7월 설립되어 반도체 장비, LCD 장비 및 유기발광다이오드 장비의 제조 및 판매 등을 영위함. - 동사의 주력 제품인 반도체, 디스플레이 장비의 경우 주로 삼성전자의 자회사인 세메스와 삼성디스플레이에 판매하고 있으며, 파이프라인 발굴과 바이오 플랫폼 구축을 신규 사업으로 계획. - 매출구성은 반도체 85.56%, 기타(단열재 등) 14.44%로 이루어져 있음. |
| AP시스템 | - Plazma Descum System | - 동사의 주요사업은 장비 연구개발 및 제조 사업으로, AMOLED/LCD 등 디스플레이장비, 반도체장비, 레이저응용장비 사업 등을 영위하고 있음. - 동사는 다양한 AMOLED용 공정장비를 개발하여 양산용 공정장비를 공급하고 있음. - 동사에서 개발하여 공급하고 있는 ELA, LLO, Encapsulation 장비는 삼성디스플레이(SDC)사뿐만 아니라 중국을 포함한 다수의 해외 디스플레이 패널 제조사로 공급영역을 확대하고 있음. |
| 케이씨텍 | - Wet Cleaning System | - 동사는 2017년 케이씨로부터 인적분할로 설립되어 반도체, 디스플레이 장비 및 소재 사업 부분을 영위함. - 반도체 전공정 장비 및 소모성 재료의 제조 및 판매를 주력사업으로 영위하고 있으며, 반도체 CMP, 세정장비/디스플레이 Wet-station 및 Coater 장비, 반도체 Slurry 등 라인업을 갖추고 있음. - 매출구성은 반도체부문 75.68%, 디스플레이부문 24.15% 등으로 이루어져 있음. |
식각 공정 재료 관련 기업
다음은 반도체 식각 공정에 사용하는 재료 관련 사업을 하고 있는 국내 기업들입니다.
| 기업명 | 관련 제품 | 기업 개요 |
| 동진쎄미켐 | - Thinner, Melamine Mold Cleaner | - 1973년 법인설립되어 반도체 및 TFT-LCD 의 노광공정에 사용되는 Photoresist 관련 전자재료사업과 산업용 기초소재인 발포제사업을 영위함. - 반도체 및 평판디스플레이용 감광액과 박리액, 세척액, 식각액 및 태양전지용 전극Paste 등 전자재료를 제조업체에 납품함. - 동사를 포함하여 3개의 국내 계열회사가 있으며, 주요 매출처는 삼성전자와 하이닉스, 엘지디스플레이와 삼성디스플레이 등임. |
| SK머티리얼즈 | - 세정용 가스 | - 동사는 1982년 11월에 대백물산 주식회사로 설립되어 1998년 상호를 대백신소재로 변경하였고, 1999년 12월 코스닥시장에 상장된 후 세 차례의 상호 변경 후 SK머티리얼즈가 됨. - 동사는 반도체, 디스플레이, 태양광 전지 제조 공정에 사용하는 특수가스(NF3, WF6, SiH4 등)의 제조, 판매를 주요 사업으로 하고 있음. - 주요종속회사인 SK에어가스(주)는 산업용, 의료용 가스 등의 제조, 판매하고있음. |
| 이엔에프테크놀로지 | - Thinner, 세정액(NH4OH, HMDS, IPA, Ethylene Glycol) | - 2009년 5월 28일 코스닥시장에 신규상장함. - 동사는 국내 포토레지스트용 핵심원료를 생산하는 기업이며, 삼성전자 등 주요 반도체 제조사의 포토레지스트의 사용량 증가에 따라 핵심원료의 시장규모도 대폭 확대되고 있음. - 동사는 2010년 6월에 중국 진출을 목적으로 홍콩에 ENF China Holdings(지분율 90.00%)를 설립했음. 2018년 6월 미국 진출을 위해 ENF USA HOLDINGS(지분율 100%)을 설립함. |
| 원익머트리얼즈 | - 세정 공정용 특수가스 | - 2006년 12월 1일을 기준 원익홀딩스의 특수가스사업부문을 물적분할 설립함. - 지배대상기업은 반도체용 특수가스, 일반산업용 가스 및 전구체(프리커서)의 충전, 제조, 정제 및 판매 등을 영위하고 있음. - 동사가 영위하는 전자재료용 특수가스의 수요분야는 삼성전자 및 SK하이닉스 등의 종합반도체 회사를 중심으로, 삼성디스플레이, 동우화인켐 등 디스플레이 및 LED 제조회사로 분류할 수 있음. |
| 램테크놀러지 | - Inorganic Chemical : HF, HNO3, NH4OH, H2O2 | - 동사는 2001년 10월에 설립되어, 반도체용 식각액, 박리액 및 기타 IT 분야 화학소재 등 전방 산업별 핵심 공정 중 사용되는 프로세스 케미컬 제조사업을 주력으로 하고 있음. - 반도체를 시작으로 디스플레이, LCD, OLED, 2차전지, 태양전지 분야 화학 약품 공급으로 사업을 확장해 왔으며, SK하이닉스, 삼성SDI, 매그나칩, ELK 등 고객사에 공급함. - 매출구성은 식각액 40%, HYCL폼이 21%로 이루어져 있음. |
| 솔브레인 | - HCI, HNO3, HQS-8920, TSO-500H, TSO-800H | - 동사는 인적분할로 설립된 신설회사로 2020년 8월 재상장하였으며 분할 전 회사인 솔브레인홀딩스의 사업 중 반도체 및 전자 관련 화학재료 제조 및 판매 사업부문을 영위하고 있음. - 삼성전자, SK하이닉스, LG디스플레이 등 국내 반도체 및 디스플레이 제조사에 공정용 화학 재료 등을 안정적으로 공급. - 해외시장 진출을 위하여 중국에 반도체 공정재료 생산 및 판매를 위한 현지법인인 솔브레인(시안)전자재료유한공사 설립함. |
식각 공정 부품 관련 기업
다음은 반도체 식각 공정에 사용하는 부품 관련 사업을 하고 있는 국내 기업들입니다.
| 기업명 | 관련 제품 | 기업 개요 |
| 원익QnC | - Quartz : Bath, Robot, Chunck Guide | - 반도체 및 디스플레이 제조에 사용되는 석영제품(쿼츠)와 산업용 세라믹을 제조하는 업체로 2003년 11월 원익으로부터 기업분할로 설립됨. - 반도체용 석영유리(QUARTZ WARE)는 반도체 제조공정 중 산화, 식각, 이온주입, 화학증착공정에서 Wafer를 불순물로 부터 보호하거나 이송하는 용기로 사용됨. - 삼성전자, 하이닉스반도체, 페어차일드코리아, 실트론, 매그나칩반도체, 동부하이텍 등과 계약 체결, 수주물량을 받고 있음. |
| 에프엔에스테크 | - UV Lamp 등 TOC 장치 | - 동사는 반도체 및 디스플레이 공정용 장비와 부품, 소재를 제조 및 판매중. - UPW System 관련 장치 및 부품을 직접 제조하고 있으며 주요제품은 반도체 및 디스플레이 산업 전반에서 사용되고 있는 초순수 정제와 관련된 TOC 장치, UV LAMP, Sleeve, Ballast 등의 부품. - 2015년 CMP PAD 국산화를 성공하여 고객사에 납품 중이며 지속적인 연구로 New Pad 개발을 하여 제품군 다양화를 추진중. |
| 뉴파워프라즈마 | - RPG (Remote Plasma Generator) - RF Generator - Impedance Matching Network |
- 반도체 ,디스플레이 산업의 박막공정 및 식각공정 장비에서 사용 중인 Remote Plasma Generator와 Plasma 발생 전원 공급 모듈을 제조하는 최고의 핵심 부품 공급 업체. - 삼성전자와 SK 하이닉스에 공급하는 장비 회사에 당사의 제품을 공급, 디스플레이 부분은 대용량 RPG 및 RF 전원장치 모듈 제품을 국내 End User에 공급. - 대한민국 우주개발의 일익을 담당하여 그 기술력 또한 전 세계적으로 인정받고 있음. |
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