화학적기계연마 기술 개발 열기 `후끈`

연마제·받침대 등 속속 국산화

📁관련 통계자료 다운로드CMP기술별 특허출원 비중

 최근 하이닉스반도체는 구리배선용 연마제를 국내 반도체 재료업체와 국내 최초로 개발했다고 발표했다. 반도체 소자 업체가 반도체가 아닌 핵심 공정 재료를 개발했다는 발표는 이례적인 일.

 이 회사가 개발한 연마제(슬러리)는 웨이퍼 표면에 불필요하게 형성된 박막을 평탄하게 만드는 화학적기계연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 공정에 사용되는 재료로 배선 물질이 기존 알루미늄에서 구리로 전환되고 선폭도 0.13미크론(㎛)에서 90나노미터(nm)까지 미세화됨에 따라 중요성이 부각되고 있어 반도체 제조 회사에서 직접 발표했다.

 이렇게 최근 반도체 웨이퍼의 화학적, 기계적 연마기술이 제조 공정의 핵심기술로 부각되면서 국내 반도체 소자, 장비 및 재료 업체들의 기술 개발 및 특허 출원도 활발하다.

 이에 따라 최소 화학적 기계연마 분야는 기술 자립 시대를 열고 있다는 평가다.

 특허청에 따르면 1995년 12건에 불과했던 특허 출원이 2000년 66건, 2001년 119건 지난해 118건으로 급증세를 보였다. 반면 외국인의 국내 특허는 2000년 28건에서 지난해 18건으로 해마다 감소하고 있어 국내 업체들이 CMP 기술 개발에 매진하고 있다는 것을 방증한다.

 CMP 기술 개발 경쟁이 가장 뜨거운 분야는 연마제(슬러리 Slurry), 받침대(패드 PAD) 등 재료 부분. 국내 제일모직, SKC, 크린크리에티브, 테크노쎄미켐, 한화석유화학, 동진쎄미켐, 나노신소재 등 국내 내로라하는 재료 업체들이 모두 뛰어들었다.

 국내 시장은 현재 약 1000억원으로 추정(국내)되나 웨이퍼 대구경화, 공정 미세화에 따라 2005년 이후 3000억원 규모로 성장한다고 보고 제일모직(대표 안복현), 크린크리에티브(대표 이병구) 등 선발 업체는 시장 규모 확대에, 테크노쎄미켐(대표 정지완) 등 후발업체는 메탈슬러리, STI슬러리 등 차세대 연마제 개발에 사력을 집중하고 있다. SKC(대표 최동일)는 지난해 국내 최초로 CMP패드 국산화에 성공, 마케팅에 집중하고 있으며 최근에는 동성에이엔티(대표 김진우)도 독자 기술로 개발에 성공했다.

 장비는 쎄미콘테크(대표 최승철)가 국내 유일하게 200mm 웨이퍼용 CMP 장비 개발에 성공, 삼성전자에 공급하고 있으며 내년 상반기 300mm 웨이퍼용 CMP 장비 개발을 완료할 계획이다.

 삼성전자와 하이닉스도 2001년 42건과 13건의 CMP 관련 특허를 각각 출원한데 이어 지난해는 38건과 21건, 올해는 더욱 증가할 것으로 보여 장비 재료 업체들의 기술 자립 의지를 높이고 있다.

 이에 대해 하이닉스의 한 관계자는 “세계 반도체 업체들이 반도체 공정 중 CMP 공정이 차지하는 비중이 늘어남에 따라 지속적인 기술개발을 하고 있어 원천 특허를 가진 외국기업과 경쟁하고 멀리는 중국 시장에 진입하기 위해서는 거시적인 시장 분석과 틈새시장 공략에 대한 준비를 동시에 진행해야 한다.”고 말했다.

 <손재권기자 gjack@etnews.co.kr>