ALG(원자층 성장)

한 줄로 말하면

ALG(원자층 성장)는 원자 단위로 박막을 한 겹씩 쌓아 올리는 저온 증착 기술이야. 온도를 낮춘 덕분에 단결정 실리콘 웨이퍼가 아니어도 유리·금속 같은 다른 재료 위에 반도체나 태양전지 박막을 만들 수 있어.

비유로 이해하기

붓으로 두껍게 칠하는 대신 스프레이로 아주 얇은 막을 한 겹씩 쌓아 올린다고 생각해봐. 그것도 콘크리트든 유리든 벽 재질을 가리지 않고. 기존 반도체 제조는 단결정 실리콘 웨이퍼라는 정해진 캔버스가 있어야만 그 위에 회로를 그릴 수 있었어. ALG는 낮은 온도 덕분에 그 캔버스 제약을 푸는 기술이야.

여기까지가 이해를 돕는 비유고, 실제로는 원자 하나하나가 정해진 온도·화학반응 조건에서 기판 표면에 결합해 막을 이루는 정밀한 증착 공정이다.

정확한 정의

ALG는 원자층 성장이라는 뜻의 약칭으로, 원자 단위로 박막을 쌓아 올리는 증착 기술이며 주성엔지니어링이 독자 개발했다. 이 기술을 완성하는 데 가장 어려웠던 두 과제는 공정 온도를 1000도에서 300도로 낮춘 것과, 하부 기판 종류와 무관하게 증착막을 성장시키는 기술이었다.¹

온도가 낮아지고 기판을 가리지 않게 되면서, 기존에는 단결정 실리콘 표면에서만 만들 수 있던 반도체·트랜지스터를 유리, 구리·알루미늄 같은 금속 기판 위에도 만들 수 있게 됐다는 것이 개발사의 설명이다.¹

왜 중요한가

반도체 제조 비용의 상당 부분은 기판(웨이퍼) 제약에서 나온다. ALG처럼 저온에서 기판을 가리지 않는 증착이 가능해지면, 원형 실리콘 웨이퍼 대신 사각형 대면적 유리 기판을 쓸 수 있어 버려지는 면적을 줄일 수 있고, 가격도 10분의 1 이상 낮아질 수 있다는 것이 개발사의 설명이다.¹ 같은 원리를 태양전지에 적용하면 제조 비용을 100분의 1 이하로 낮출 수 있다고 개발사는 주장한다.¹

반도체·디스플레이·태양광은 원천 기술이 같다는 점도 이 기술이 여러 산업에 걸쳐 있는 이유다. 반도체는 전기 신호를 처리하고, 디스플레이는 전기를 빛으로, 태양광은 빛을 전기로 바꾸는데, 셋 다 기판 위에 박막을 쌓는 증착 공정이 기초이기 때문이다.¹

실제 예시

주성엔지니어링은 ALG 기술을 활용해 3·5족 화합물(갈륨 등 옛 3족 원소와 질소·비소 등 5족 원소를 조합한 소재) 태양전지를 만들었고, 이를 처음 공개했다.¹ 3·5족 화합물 자체는 이미 우주선 등에 쓰이던 소재지만, 비싸고 양산이 어려운 게 걸림돌이었다. 개발사는 ALG 기술로 이 비용 문제를 풀 수 있다고 설명한다.¹

해외 대형 반도체업체 한 곳은 ALG 장비를 구입해 가능성을 시험하고 있으며, 실증 작업 1년·양산 검토 1년·라인 구축 1년을 거쳐 양산까지 3년 정도 걸릴 것으로 개발사는 예상한다.¹

헷갈리지 말아야 할 점

ALG는 증착 ‘기술’이고, 3·5족 화합물은 그 기술로 쌓아 올리는 ‘소재’다. 둘을 하나로 뭉뚱그리기 쉽지만, ALG는 저온에서 기판을 가리지 않고 박막을 쌓는 방법이고 3·5족 화합물은 그렇게 만드는 재료의 한 종류일 뿐이다. ALG 자체는 실리콘 기반 반도체 제조에도 적용될 수 있는 범용 증착 기술이다.

관련 문서

이 기술을 개발한 회사는 주성엔지니어링다.

각주

1. 한국경제, 「“데이터센터 칩 교체 주기 5년…반도체 성장 수십년 지속될 것”」(2026-08-02) 기사 ↩︎ ↩︎² ↩︎³ ↩︎⁴ ↩︎⁵ ↩︎⁶ ↩︎⁷ ↩︎⁸