은행들, 올 만기 도래하는 A~BBB 등급 기업 대상 영업경쟁
기업도 안정적 자금조달 위해 은행대출 검토

 

 

우리은행 IB사업단을 이끌고 있는 권기형 단장은 2월 초 전국에 있는 영업점 200여곳에 올해 회사채 만기가 돌아오는 207개사 리스트를 돌렸다. 신용도는 양호하나 회사채 발행이 어려운 기업들이 은행 대출을 대신 이용할 수 있도록 영업하라는 취지였다. 어떻게든 재무담당 책임자와 접점을 찾아 재무컨설팅 서비스를 할 것을 주문하기도 했다. 국민은행도 올해 초 회사채 만기가 돌아오는 기업 명단을 회람하도록 했다.


자산운용에 어려움을 겪고 있는 시중은행들이 만기가 돌아오는 회사채 시장에 군침을 흘리고 있다. 회사채 신용등급 A와 BBB에 해당되는 기업이 주영업 대상이다. 올해 만기가 돌아오는 회사채 규모는 40조원이다. 차환 발행 계획을 세웠던 일부 기업들도 만기가 돌아오는 회사채를 은행 대출로 차환하는 방안을 적극 검토 중이다.


○그레이존(gray zone) 기업을 잡아라

 

시중은행들이 회사채 신용등급 A와 BBB 기업을 집중적으로 공략하는 것은 대출금리와 회사채 발행금리 간 차이가 크지 않아서다. 회사채 신용등급이 AA 이상인 기업은 회사채 금리가 은행 대출금리보다 훨씬 낮아 자본시장에서 자금을 조달하는 게 훨씬 유리하다. 


회사채 신용등급이 A와 BBB 사이에 해당하면서 올해 만기가 돌아오는 회사채 규모는 총 15조2471억원이다. 풍산, 노루표페인트, 대한유화, 대한제당 등 건실한 중소·중견기업이 상당수 포함돼 있다. 시중은행들은 여기에 해당하는 기업들을 그레이존으로 구분해 집중 공략하고 있다. 


은행들은 대부분 최저 마진을 붙여 금리를 제시하고 있다. 기업들은 은행 대출과 회사채 금리 간 차이가 30bp(1bp는 0.01%포인트) 정도로 줄면 은행 자금을 쓰려는 경향을 보인다. 21일 현재 3년 만기 무보증 회사채 기준으로 A의 금리는 연 3.47%이며 은행들의 3년 만기 기업대출 금리는 연 3.8~3.9% 수준이다. 우리은행 관계자는 “연 3.2%대가 은행 대출원가이기 때문에 기업의 상황에 따라선 연 3.8% 이하로 금리를 낮출 수 있는 가능성이 열려 있다”고 설명했다.

 

○기업들도 대출시장 노크


자본시장에서 필요한 자금을 조달해 써온 기업들 중 은행에서 자금을 조달하려는 기업도 늘고 있는 추세다. 금리 자체는 은행 대출이 회사채보다 여전히 높지만 좀 더 안정적인 자금 확보가 가능하다고 판단해서다. 외환은행 관계자는 “회사채는 못 갚으면 바로 부도지만 은행은 만기 연장 혹은 프리워크아웃(사전채무조정제도) 등이 가능하다”며 “경기가 불확실한 상황인 만큼 기업금융 담당자를 찾는 기업이 많아졌다”고 말했다.


감독당국이 대기업 및 계열사들에 대한 신용공여액을 산정할 때 회사채·기업어음(CP) 등 시장성 차입금의 50%를 포함시키는 방안을 추진하고 있는 것도 대출영업 호재로 받아들이고 있다. 지금까진 기업이 회사채를 조달해 은행 빚을 갚고 주채무계열 관리대상에서 빠질 수 있어 대출보다는 회사채 발행에 더 매력을 느꼈지만, 감독당국의 방침이 바뀌면 이 같은 회사채 매력도 떨어질 수 있다고 보고 있다. 

 

우리은행 관계자는 “이 밖에 만기 회사채를 대출로 상환하는 기업은 외환거래 수수료 감면, 금융컨설팅, 기타 분야의 지급 보증 등 부가 혜택을 누릴 수 있는 장점이 있다”고 말했다.


박신영/김일규 기자 nyusos@hankyung.com

(20201030) Industry Watch 2020-10 뉴딜 인프라 산업 벨류체인 검토 - 수소경제.pdf
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  • 수소밸류체인: 생산->저장,운송->충전->연료전지

  • 우리나라는 생산 단계의 가격경쟁력이 열위하나 수소차·발전 등 활용은 우수하며, 유통과정은 국산화 대체가빠르게 진행되고 있어 전반적으로 성장성이 양호

    • [생산] 민·관의 수소 생산시설 투자가 늘어날 전망이나 그레이수소 위주인 점이 한계
    • [저장·운송] 수소의 유통량 증가와 국산화 대체로 저장용기 등 핵심 부품·소재 수요가 증가할 전망
    • [충전] 충전소 운영사업은 당분간 저조한 수익성이 지속되나 충전소 설치 증가에 따라 기계설비와 부품은 수혜를 받을 것으로 보임
    • [연료전지] 전해질막, 전극촉매, GDL 등의 핵심소재 개발 필요장기적으로 수소경제 전 주기에 걸쳐 수요가 늘어날 것으로 예상하며, 금융회사는 밸류체인 별로 새로운 사업기회를 모색할 필요
  • 태양광, 풍력과 함께 수소산업을 육성하여 저탄소 경제로 전환을 촉진

    • 재생에너지는 발전량이 일정하지 않고 국내 자연환경의 특성상 확대에 한계가 있어 태양광·풍력에 이어 장기적으로 수소경제1)를 구축할 필요
  • 수소 생산

    • 수소는 생산 방식에 따라 추출수소, 부생수소, 수전해 수소로, 화석연료 사용 정도에 따라서는 그레이수소(추출수소, 부생수소 등)와 블루수소(그레이수소에 탄소포집·저장 기술 적용), 그린수소(신재생에너지 전력을 이용한 수전해)로 분류
      • 추출수소: 천연가스를 개질시키거나 석탄을 고온에서 가스화시켜 추출
      • 부생수소: 석유화학, 제철 공정에서 발생하는 혼합가스를 정제하고 순도를 높여 생산
      • 수전해수소: 전해질에 전력을 공급하여 물을 수소와 산소로 분해하는 기술
      • 그레이: 수소의 생산 과정에 화석연료가 이용 (추출수소와 부생수소 해당)
      • 블루: 그레이수소에 CCS(탄소포집·저장) 기술을 적용하여 탄소배출 저감
    • 그린수소는 최종적인 목적지이나 전기분해 과정에 다량의 전력이 소요되어 생산단가는 현재 그레이수소 대비 3~5배 높은 수준
    • 수전해 기술은 전력비용이 원가의 80%를 차지하기 때문에 전기분해 공정에 투입되는 재생에너지 발전단가에 따라 국가별로 가격경쟁력이 크게 차별화
    • 국내 재생에너지 LCOE(균등화 발전원가)는 전세계 평균 대비 2배 가량 높은 수준으로, 원가경쟁력을 확보하기 어려움
    • 낮은 원가로 그린수소 제조가 가능한 해외 생산기지를 구축하거나 그린수소수입이 필요할 것으로 예상
  • 운송과 저장

    • 현재 수소의 운송·저장 방식은 기체수소를 고압으로 압축하여 튜브트레일러(특장차 위에 수소가스 저장용기를 장착, 주로 중거리 이송용)나 파이프라인(단거리)을 통해 이송하는 방식이 보편적으로 활용
    • 기체수소 고압 저장용기 국산화 현황
      • 엔케이 : 튜브트레일러를 제조할 수 있는 국내 유일 업체로, 저장용기 국산화도 추진(2018년 600bar급, 870bar급의 타입3 개발, 타입4 개발 중)
      • 일진복합소재 : 현대차와 타입4 수소자동차용 제품 납품 계약(2020)
      • 한화솔루션 : 450bar, 300L 이상의 튜브트레일러용타입4 개발, 2022년 상용화 계획
      • 롯데케미칼 : 한국탄소융합기술원 등과 공동으로수소저장탱크(700bar, 1400L) 개발
      • 효성첨단소재 : 수소연료 탱크용 탄소섬유 개발, 제품 인증 진행중으로 알려짐
    • 기체수소를 운송·저장하는 기술은 저장용기 압력을 높여 운송량을 늘리는 것이 핵심 경쟁력이나 고압용기는 높은 압력을 견딜 수 있도록 복합소재를 이용해 제조가 어렵고 원가부담이 높음
    • 액체 저장은 수소를 영하 253도 이하로 냉각하여 액화하는 방식으로, 이론상대기압 상태에서 기체 대비 저장량이 약 240배 증가9)수소의 유통량이 늘어날수록 비용을 절감을 위해 액화수소 도입이 필수적
    • 액화수소 운송비는 기체수소의 10분의 1에 불과
    • 특히 해외 수입의 경우 선박으로 수소를 운송하기 때문에 천연가스와 마찬가지로 액화수소 전용 선박, 액화수소 플랜트 등의 기술과 설비가 필요
  • 수소충전소

    • 수소충전소는 건설비 부담이 높고, 가동률이 낮은 수준에 머물러 있어 당분간 영업적자가 이어질 것으로 추정
    • 충전소 구축비용은 오프사이트의 경우 2631억원, 수소추출기 등을 포함하는 온사이트는 5060억원 수준으로, 설비보조금 없이 민간 참여가 어려운 영역
      • 정부􀀁 설비지원금: 수소충전소 설치비용의 50%(수소버스 70%) 지원
      • (오프사이트) 외부 생산한 수소를 튜브트레일러 등으로 이송, (온사이트) 수소 추출설비와 저장, 충전 설비가 일괄 구축
    • 특히 충전소 가동률이 20%대에 그쳐 자본비용이 전체 운영비의 56%에 달하고, 하이넷(수소충전소 SPC)의 경우 2027년까지 영업적자가 이어질 전망12)
  • 연료전지

    • 수소를 전기에너지로 전환하는 장치인 연료전지 제조 능력 우수13)
    • 발전용 대형 연료전지의 경우 한국은(세계시장 점유율 40%) 전세계 최상위의생산능력 보유(* 두산퓨얼셀(인산형), 한국퓨얼셀(용융탄산염), 블룸SK퓨얼셀(고분자전해질) 등)

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2020+산업경제+6월_산업포커스_marked.pdf
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  • 코로나19 확산으로 글로벌 공급망이 붕괴될 가능성에 대비해 미국이 자국내 반도체 생산을 확대하려는 움직임이 나타나고 있다.
  • 통상 반도체 장비는 원재료인 웨이퍼를 개별 칩으로 분리하기 전단계까지 웨이퍼를 가공하는 전공정, 그 후 최종칩 형상을 만드는 조립공정과 불량을 검출/보완하는 검사공정을 포함한 후공정으로 구분한다.
  • 일반적으로 반도체 장비의 비중은 전공정 70%, 후공정 30%로 구성된다. 전공정 장비는 선진국 소수의 글로벌 기업들이 주도하고 있는반면, 후공정 장비는 반도체 생산국 등 다양한 기업들이 경쟁하고 있는 양상이다. 전공정 장비는 고도의 기술을 필요로 하며 반도체의 성능을 좌우한다. 후공정 장비는 전공정 장비 대비 진입장벽이 비교적 낮고 장비 구입 시 가격 경쟁력이 중요한 결정 요인으로 작용한다.
  • 반도체장비 발주가 반도체 호황기에 집중되고 불황기에는 급감하여 장비산업변동 폭이 반도체 및 타산업 대비 큰 편이다.
  • Applied Materials, Lam Research,ASML Tokyo Electron의 작년 4분기 실적보고서에 따르면, 4개사 모두 작년 4분기 영업이익이 가장 높은 것으로 나타났다. 4대 반도체 장비사 매출은 전체 시장의 60% 수준이다.
  • ASML은 자사가 독자 공급하는 극자외선(EUV) 노광장비의 연간 생산량 30대 중 20대를 대만에 공급하고 있다.
  • 네덜란드의 ASML의 경우 EUV를 개발하여 공급하는 사실상 독점기업이다. 반도체 제조는 기본적으로 8개 공정으로 이루어져 있으며ASML이 집중하고 있는 분야가 노광공정이다. 노광공정은 반도체 전체 생산시간 중 약 60%를 차지하며, 비용 측면에서는 약 35%를 차지할 정도로 절대적으로 중요한 공정이다. EUV장비를 생산하는 유일한 업체인 ASML의 장비공급 가능 여부에 따라 글로벌 파운드리 빅3(TSMC, 삼성전자, 글로벌파운드리)의 제품출하 일정이 좌우될 정도이다.

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반도체 칩은 제품으로 출하되기 전 양품, 불량품을 선별하기 위한 테스트를 거치게 됩니다. 지난 시간에는 웨이퍼 완성 단계에서 이루어지는 테스트 ‘EDS 공정(Electrical Die Sorting)’에 대해 알아 봤는데요. 반도체 8대 공정 시리즈의 마지막으로 완벽한 반도체 제품으로 태어나기 위한 단계 ‘패키징(Packaging) 공정’에 대해 알아보겠습니다. 

 

 

반도체를 외부환경으로부터 보호하고, 전기적으로 연결해주는 패키징 (Packaging) 공정   

 

전공정을 통해 완성된 웨이퍼의 반도체 칩은 낱개로 하나하나 잘라내는데, 이렇게 잘린 칩을 베어칩(bare chip) 또는 다이(die)라고 합니다. 그러나 이 상태의 칩은 외부와 전기신호를 주고받을 수 없으며, 외부 충격에 의해 손상되기 쉬운데요. 반도체 칩, 즉 집적회로(IC)가 기판이나 전자기기에 장착되기 위해선 그에 맞는 포장이 필요합니다. 이와 같이 반도체 칩이 외부와 신호를 주고 받을 수 있도록 길을 만들어주고 다양한 외부환경으로부터 안전하게 보호받는 형태로 만드는 과정을 ‘패키징(Packaging)’이라고 합니다.  

 

패키징은 집적회로와 전자기기를 연결하고 고온, 고습, 화학약품, 진동/충격 등의 외부환경으로부터 회로를 보호하기 위한 공정입니다. 그렇다면 이렇게 중요한 패키지 공정의 단계에 대해 알아볼까요?    

 

1) 웨이퍼 절단   

 

▲ 개별 절단된 칩 

 

먼저, 웨이퍼를 낱개의 칩으로 분리해야 합니다. 웨이퍼에는 수백 개의 칩이 촘촘히 배열되어 있고, 각 칩은 스크라이브 라인(Scribe Line)으로 구분되어있는데요. 이 스크라이브 라인을 따라 웨이퍼를 다이아몬드 톱이나 레이저 광선을 이용해 절단합니다. 웨이퍼 절단 작업은 웨이퍼를 톱질하고 잘라낸다는 의미에서 '웨이퍼 소잉(Wafer Sawing)'이나, '다이싱(Dicing)'이라 불립니다.

 

2) 칩 접착(Die attach)   

 

절단된 칩들은 리드프레임(Lead Frame) 또는 PCB(Printed Circuit Board) 위에 옮겨집니다. 리드프레임은 반도체 칩과 외부 회로 간 전기신호를 전달하고, 외부 환경으로부터 칩을 보호, 지지해주는 골격 역할을 합니다. 

 

3) 금선 연결 

반도체의 전기적 특성을 위해 기판 위에 올려진 반도체 칩의 접점과 기판의 접점을 가는 금선을 사용하여 연결하는 공정을 와이어본딩(Wire Bonding)이라고 합니다.   

 

전통적인 와이어본딩 방식 외에 반도체의 속도를 향상시키기 위해 칩의 회로와 기판을 직접 볼 형태의 범프(Bump, 돌기)로 연결하는 패키징 방식도 있는데요. 플립칩(Flip Chip) 패키지라고 불리는 이 기술은 와이어본딩보다 전기 저항이 작고 속도가 빠르며, 작은 폼팩터(Form Factor) 구현을 가능하게 합니다. 범프의 소재로는 주로 금(Au) 또는 솔더(Solder, 주석/납/은 화합물)가 사용됩니다.  

 

4) 성형(Molding) 공정    

 

 

금속 연결 공정까지 끝나면 열, 습기 등의 물리적인 환경으로부터 반도체 집적회로를 보호하고, 원하는 형태의 패키지로 만들기 위한 성형(Molding) 공정을 거칩니다. 금선 연결까지 끝난 반도체 칩을 화학 수지로 밀봉하는 공정을 거치면 우리가 흔히 보는 반도체가 됩니다.  

 

 

완벽한 반도체 제품을 위한 최종 관문, 패키지 테스트(Package Test)   

 

 

 

드디어 일상 생활 속에서 만나볼 수 있는 반도체의 모습이 완성되었습니다. 패키징 공정이 완료되면 반도체 제품의 최종 불량유무를 선별하는 패키지 테스트(Package Test)를 시행합니다. 이 테스트는 완제품 형태를 갖춘 후에 검사를 진행하기 때문에 ‘파이널 테스트(Final Test)’라고도 하는데요.  

 

패키지 테스트는 반도체를 검사장비(Tester)에 넣고 다양한 조건의 전압이나 전기신호, 온도, 습도 등을 가해 제품의 전기적 특성, 기능적 특성, 동작 속도 등을 측정합니다. 또한, 테스트 데이터를 분석해 제조공정이나 조립공정에 피드백함으로써 제품의 질을 개선하는 역할도 합니다.  

 

지금까지 반도체가 탄생하기까지의 주요한 8대 공정을 살펴보았습니다. 실리콘 잉곳을 잘라 만든 원판형 웨이퍼가 손톱보다 작은 크기의 반도체가 되어 우리 생활에 쓰이기까지 복잡하고 세밀한 공정을 거친다는 것을 알 수 있었습니다.   

 

보이지는 않지만 우리 삶 곳곳에 있는 반도체! 우리 삶을 더욱 풍요롭게 해줄 반도체 기술의 무궁무진한 발전을 기대해주세요.  

 

수많은 제조공정을 거친 반도체 칩은 마지막 절차인 테스트를 통해 양품, 불량품을 선별하게 됩니다. 반도체 제조과정에서는 다양한 테스트가 이루어지는데요. ▲웨이퍼 완성 단계에서 이루어지는 EDS공정(Electrical Die Sorting), ▲조립공정을 거친 패키지 상태에서 이루어지는 패키징공정(Pakaging), 그리고 ▲제품이 출하되기 전 소비자의 관점에서 실시되는 품질 테스트 등이 있습니다.

 

이번 시간에는 완벽한 반도체로 태어나기 위한 첫번째 관문 EDS공정에 대해 알아보겠습니다.

 

 

반도체 수율 향상과 직결된 EDS공정

 

EDS공정(Electrical Die Sorting)은 웨이퍼 위에 전자회로를 그리는 FAB 공정과 최종적인 제품의 형태를 갖추는 패키지 공정 사이에 진행됩니다. 즉 전기적 특성검사를 통해 개별 칩들이 원하는 품질 수준에 도달했는지를 확인하는 공정으로써 그 목적은 아래와 같습니다.

 

  • 웨이퍼 상태 반도체 칩의 양품/불량품 선별
  • 불량 칩 중 수선 가능한 칩의 양품화
  • FAB 공정 또는 설계에서 발견된 문제점의 수정
  • 불량 칩을 미리 선별해 이후 진행되는 패키징공정 및 테스트 작업의 효율 향상

 

먼저 전기적 특성검사를 통해 각각의 칩들이 원하는 품질 수준에 도달하는지 체크합니다. 그 후 양품 가능 여부를 판단해 수선(Repair) 가능한 칩은 다시 양품으로 만들고, 불가능한 칩은 특정 표시(Inking)를 통해 불량으로 판정합니다. 불량으로 판정된 칩은 이후 공정에서 제외되어 효율을 높일 수 있습니다.

 

EDS공정은 반도체의 수율을 높이기 위해 반드시 필요한 공정입니다. 수율은 웨이퍼 한 장에 설계된 최대 칩(Chip) 개수 대비 생산된 양품(Prime Good) 칩의 개수를 백분율로 계산한 것으로, 반도체의 생산성과 직결됩니다. 

 

EDS공정은 프로브 카드(Probe Card)에 웨이퍼를 접촉시켜 진행됩니다. 프로브 카드에 있는 수많은 미세한 핀(Pin)이 웨이퍼와 접촉해 전기를 보내고 그 신호를 통해 불량 칩을 선별하게 됩니다.

 

바로 가기▷ [반도체 용어 사전] 수율

 

 

EDS공정의 4단계

 

EDS공정은 세분화된 여러 단계가 있지만, 크게 4단계로 나눌 수 있습니다.

 

 

1단계 - ET Test & WBI(Electrical Test & Wafer Burn In)

ET Test(Electrical Test)는 반도체 집적회로(IC) 동작에 필요한 개별소자들(트랜지스터, 저항, 캐패시터, 다이오드)에 대해 전기적 직류전압, 전류특성의 파라미터를 테스트하여 동작 여부를 판별하는 과정입니다. 반도체 칩(Chip)으로 행하는 첫 테스트라고 볼 수 있습니다.

 

이어지는 WBI공정(Wafer Burn In)은 웨이퍼에 일정 온도의 열을 가한 다음 AC(교류)/DC(직류) 전압을 가해 제품의 결합, 약한 부분 등 잠재적인 불량 요인을 찾아냅니다. 제품의 신뢰성을 효과적으로 향상시키는 공정입니다.

 

2단계 - Hot/Cold Test

Hot/Cold 공정에서는 전기적 신호를 통해 웨이퍼 상의 각각의 칩 중 불량품이 있는지 판정합니다. 수선 가능한 칩은 수선 공정에서 처리하도록 정보를 저장하는데요. 이때, 특정 온도에서 정상적으로 동작하는지 판별하기 위해 상온보다 높고 낮은 온도의 테스트가 병행됩니다.

 

3단계 - Repair / Final Test

Repair 공정은 EDS공정에서 가장 중요한 단계인데요. 

Repair공정에서는 Hot/Cold 공정에서 수선 가능으로 판정된 칩들을 수선하고, 수선이 끝나면 Final Test 공정을 통해 수선이 제대로 이루어졌는지 재차 검증하여 양/불량을 최종 판단합니다

 

4단계 - Inking

Inking 공정은 불량 칩에 특수 잉크를 찍어 육안으로도 불량을 식별할 수 있도록 만드는 공정을 의미합니다. Hot/Cold Test공정에서 불량으로 판정된 칩, Final Test공정에서 재검증 결과 불량으로 처리된 칩, 그리고 웨이퍼에서 완성되지 않은 반도체 칩(Dummy Die) 등을 구별하는데요. 과거의 Inking 공정은 불량 칩에 직접 잉크를 찍었으나 현재는 Data만으로 양/불량을 판별할 수 있도록 처리하고 있습니다. 이렇게 처리된 불량 칩은 조립 작업을 진행하지 않기 때문에 조립 및 검사 공정에서 사용되는 원부자재, 설비, 시간, 인원 등의 손실 절감 효과가 있습니다. 

 

Inking공정을 마친 웨이퍼는 건조(Bake)된 후, QC(Quality Control) 검사를 거쳐 조립공정으로 옮겨지게 됩니다. 

 

완벽한 반도체를 위한 여정이 이제 얼마 남지 않았는데요. 다음 시간에는 반도체 칩을 기기에 탑재하기 적합한 형태로 만드는 패키징(Pakaging) 공정에 대해 알아보겠습니다.

반도체는 전기가 통하는 ‘도체’와 전기가 통하지 않는 ‘부도체’의 특성을 모두 가지고 있습니다. 순수한 규소에 불순물을 넣는 이온주입공정(Ion Implantation)을 통해 전도성을 갖게 된 반도체는 필요에 따라 전기가 흐르게, 또는 흐르지 않게 조절할 수 있습니다.

 

포토, 식각, 이온주입, 증착 공정을 반복하면 웨이퍼 위에 수많은 반도체 회로가 만들어집니다. 이 회로가 동작하기 위해서는 외부에서 전기적 신호를 가해주어야 하는데요. 신호가 잘 전달되도록 반도체 회로 패턴에 따라 전기길(금속선)을 연결하는 작업을 금속 배선 공정이라고 합니다. 

 

 

전기길을 연결하는 금속 배선 공정

 

금속 배선 공정은 전기가 잘 통하는 금속의 성질을 이용합니다. 반도체의 회로 패턴을 따라 금속선(Metal Line)을 이어주는 과정인데요. 하지만 금속 배선 공정에 모든 금속을 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 반도체에 들어가는 금속 재료는 다음과 같은 조건을 갖추어야 합니다.

 

위 조건을 충족시키는 대표적인 금속에는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 등이 있습니다. 그렇다면 실제 금속 배선 공정은 어떻게 이루어질까요?

 

대표적인 반도체용 금속 배선 재료로는 알루미늄(Al)이 있습니다. 산화막(Silicon Dioxide)과의 부착성이 좋고 가공성이 뛰어나기 때문입니다.

 

하지만 알루미늄(Al)은 실리콘(Si)과 만나면 서로 섞이려는 성질을 가지고 있습니다. 이 때문에 실리콘 웨이퍼의 경우 알루미늄 배선 과정에서 접합면이 파괴되는 현상이 생길 수 있습니다. 이러한 현상을 방지하기 위해 알루미늄과 웨이퍼 접합면 사이에 장벽(Barrier) 역할을 하는 금속을 증착하는데, 이를 베리어 메탈(Barrier Metal)이라고 합니다. 이중으로 박막을 형성해 접합면이 파괴되는 것을 막을 수 있습니다.

 

금속 배선 역시 증착을 통해 이루어집니다. 금속을 진공 챔버에 넣고 낮은 압력에서 끓이거나 전기적 충격을 주면 금속은 증기 상태가 됩니다. 이때 웨이퍼를 진공 챔버에 넣으면 얇은 금속막이 형성됩니다. 

 

반도체 공정이 점점 미세화되며 반도체 공정은 꾸준한 연구 개발로 변화를 거듭하고 있습니다. 금속 배선 공정에서도 좁은 영역에 균일한 박막을 형성시키기 위해 화학적 기상증착(CVD)으로의 전환이 이루어지고 있습니다. 

 

 

지금까지 하나의 반도체를 만들기 위해 웨이퍼를 제조하고 회로 패턴을 설계해 가공하는 과정을 알려드렸습니다. 다음 시간에는 이러한 과정을 거쳐 완벽한 반도체 제품으로 탄생하기 위한 마지막 단계인 테스트와 패키지에 대해 살펴보겠습니다.

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