반도체 정밀도 핵심 ‘연마제’, 국내기업 특허출원 활발

조무정 기자 / 기사승인 : 2021-06-28 14:45:47
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[일요주간 = 조무정 기자] 인공지능(AI)과 자율주행자동차 등 시스템 반도체를 필요로 하는 4차 산업기술의 빠른 성장과 함께 낸드플래시 메모리의 본격적인 생산으로 반도체 수요가 폭증하면서 반도체 소재기술이 주목받고 있다.

반도체 연마제인 CMP 슬러리는 대표적인 반도체 기술이다. 미국과 일본의 글로벌 기업들의 강세에서도 국내기업의 특허출원은 꾸준히 늘고 있다.

28일 특허청에 따르면 CMP 슬러리 관련 특허출원은 2009년 87건에서 2018년 131건으로 연평균 4.7% 늘었다. 

 

▲ CMP 공정과 CMP 슬러리. (사진=특허청)

이 가운데 내국인의 출원 증가율은 6.1%로 외국인의 출원 증가율(3.6%)을 웃돌았다. 내국인의 출원 점유율은 2009년 39.1%에서 2018년에는 44.3%로 5.2%만큼 증가했다.

특허청은 “이는 국내 시장 점유율이 높은 글로벌 선도 기업들이 특허분쟁 등의 사유로 특허출원에 주춤한 사이 국내기업들이 CMP 슬러리 국산화 비중 확대를 위해 꾸준히 노력한 결과”라고 봤다.

반도체 소자는 다수의 얇은 막이 적층돼 있어 정밀도를 높이기 위해서는 막이 형성될 때마다 연마제와 패드를 이용, 거친 면을 평탄화하는 공정이 필요하다. 이를 CMP 공정이라고 한다. 이 때 사용되는 연마제가 CMP 슬러리다.

최근 10년간(2009년~2018년) CMP 슬러리 분야 다출원인 중 1위는 케이씨텍(164건·16.3%)이 차지했다. 글로벌 기업인 후지미(124건·12.4%), 히타치(85건·8.5%), 캐보트(83건·8.3%)가 뒤를 이었다.

이외에 삼성(70건·7.0%), 솔브레인(53건·5.3%), LG(25건·2.5%)가 10위권에 들었다. 삼성은 삼성전자, 삼성SDI, 삼성디스플레이의 출원건수를 합산한 수치다.

특히 국내 중견기업인 케이씨텍과 솔브레인이 활발한 특허출원으로 CMP 슬러리 분야에서 내국인 특허출원 증가를 견인하고 있어 주목된다.

세부 기술별로는 실리콘 절연막 슬러리 관련 출원(36.4%·365건)이 가장 많았다. 이어 구리와 텅스텐 등 금속막 슬러리(28.9%·290건), 연마입자(20.1%, 202건), 유기막과 상변화막 등 특수막 슬러리(7.5%, 75건) 순이었다.

유형별로는 외국기업 61.2%(614건), 국내기업 37.5%(377건)로 국내외 기업이 특허출원을 주도했다. 기타 국내대학이 1.0%(10건), 국내연구소 0.2%(2건), 외국대학 0.1%(1건)로 저조했다.
유밀 특허청 유기화학심사과 심사관은 “우리 기업의 적극적인 특허출원으로 CMP 슬러리 국산화 확대가 기대된다”며 “반도체의 미세화와 고집적화는 계속 진행되고 있어 이러한 요구에 부합하는 CMP 슬러리에 대한 기술개발은 여전히 필요할 것”이라고 내다봤다.

 

 

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