프리커서·리간드 소재란? 반도체 필수 소재 완전 정리 (엘케이켐 489500)

 

반도체 제조 공정에서 프리커서(Precursor)와 리간드(Ligand)는 원자층 증착(ALD, Atomic Layer Deposition) 및 화학기상증착(CVD, Chemical Vapor Deposition) 공정에서 필수적인 화학 물질이다. 이들 물질은 초미세 반도체 공정에서 균일한 박막을 형성하는 데 중요한 역할을 한다.

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🔹 프리커서(Precursor)란?

프리커서는 반도체 웨이퍼 위에 얇은 박막을 형성하는 데 사용되는 고순도 유기금속 화합물이다.

 

📌 주요 역할
✅ 반도체 공정에서 원자층 단위로 얇은 막을 형성
✅ 고순도 및 균일한 코팅을 위해 사용
✅ 증착 과정에서 특정 금속 원소(예: 하프늄, 탄탈륨 등)를 전달

 

📌 사용되는 주요 프리커서 예시

• 하프늄(Hf) 기반 프리커서 → High-k 유전체 소재(전력 효율 개선)
• 탄탈륨(Ta) 기반 프리커서 → 배리어 메탈(Barrier Metal) 형성
• 알루미늄(Al) 기반 프리커서 → 절연막 형성

💡 프리커서의 중요성
반도체 공정이 3nm 이하로 초미세화되면서 보다 정밀한 증착 공정이 필요해졌고, 이 과정에서 고품질 프리커서 수요가 급증하고 있다.

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🔹 리간드(Ligand)란?

리간드는 프리커서의 화학적 안정성을 높이고, 특정 반응성을 부여하는 유기 분자 그룹이다.

 

📌 주요 역할
✅ 금속 원소를 안정적으로 결합하여 프리커서의 반응성을 조절
✅ 증착 공정에서 불순물 제거 및 균일한 막 형성 지원
✅ 프리커서의 휘발성과 반응성을 최적화하여 반도체 증착 공정을 개선

 

📌 주요 리간드 예시

• PCP 리간드 → 전기적 특성을 강화하여 고유전율(High-k) 막 형성
• β-디케토네이트 리간드 → 금속 이온의 안정성을 높여 균일한 박막 형성
• 아미노 리간드 → 질소 기반 화합물로서 반도체 소자의 전도성 조절

💡 리간드의 중요성
프리커서가 단독으로 사용될 경우 불안정하거나 원하는 박막을 형성하지 못할 수 있기 때문에, 적절한 리간드가 결합되어야만 정밀한 반도체 증착 공정이 가능해진다.

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🔹 프리커서 + 리간드 = 반도체 박막 증착의 핵심

프리커서는 금속 원소를 증착하는 핵심 물질이고, 리간드는 이 프리커서를 안정적으로 조절하는 역할을 한다.

 

📌 반도체 증착 공정에서의 흐름
1️⃣ 리간드가 결합된 프리커서가 기체 상태로 공급됨
2️⃣ 반도체 웨이퍼 위에서 원자층 단위로 반응 → 박막 형성
3️⃣ 리간드가 분해되면서 깨끗한 금속 산화물 혹은 질화물 박막이 형성됨

 

💡 예시

• 하프늄(Hf) 프리커서 + PCP 리간드 → High-k 유전체 형성
• 탄탈륨(Ta) 프리커서 + β-디케토네이트 리간드 → 배리어 메탈 형성

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🔹 결론, 엘케이켐의 경쟁력은?

엘케이켐은 DIS 프리커서 및 PCP 리간드를 국내 최초로 양산화한 기업으로, 차세대 반도체 공정에서 반도체 소재 국산화 및 기술 자립에 기여할 가능성이 높다.

 

📌 투자 포인트

✅ 초미세 반도체 공정(3nm 이하)에서 필수적인 소재 공급업체
✅ 프리커서 & 리간드 기술력을 확보한 몇 안 되는 기업 중 하나
✅ 삼성전자, SK하이닉스, TSMC 등의 대형 반도체 업체와 협력 가능성

 

 

즉, 프리커서 & 리간드 소재 기술력을 갖춘 엘케이켐은 향후 반도체 업황이 개선될 때 강력한 수혜를 볼 가능성이 높다.