‘반도체 에칭기술’, 이제는 세계와 겨룰 때
반도체 에칭기술은 습식 또는 건식으로 웨이퍼나 그 위에 증착된 막의 일부를 선택적으로 제거함으로써 원하는 형태의 초미세 구조물을 형성하는데 사용되는 기술로, 웨이퍼의 크기 증가와 반도체 소자의 초미세화에 따라 많은 발전을 거듭해 왔음
실리콘 웨이퍼의 크기는 3～4인치에서 6인치, 8인치를 거쳐 최근에는 12인치 웨이퍼가 사용되고 있으며, 반도체 소자의 최소 선폭 역시 수십 마이크로미터에서 최근에는 수십 나노미터(1나노미터는 10억 분의 1미터)로 감소함에 따라 초미세 구조물(패턴)을 형성하기 위하여 기존에 사용되고 있던 CCP 방식의 에칭기술 대신에 MERIE, ECR, ICP, Helicon 등의 에칭기술들이 개발·발전되고 있음.
1984년부터 2004년까지 21년간 한국, 미국 및 일본에서 출원된(단, 미국은 등록특허) 에칭 기술에 관한 특허를 분석한 결과
기술별로는 습식에칭기술 18.1%(1,125건)이고 건식에칭기술이 81.9% (5,092건)으로, 구조물 미세화에 적용하기 쉬운 건식에칭기술이 일반적으로 사용되고 있는 것으로 분석됨
국가별로 보면 일본 51.9%(3,225건), 한국 24.1%(1,503건), 미국 24.0%(1,489건) 순으로, 일본이 세계 에칭장비 시장점유율 1위인 동경일렉트론을 비롯하여 Hitachi 등의 장비업체들의 출원이 많아 크게 앞서고 있는 것으로 분석됨
그러나, 최근 5년간(‘00년~’04년) 출원 점유율만 보면 우리나라가 38.4%(777건)로 일본 32.8%(664건), 미국 28.8%(582건)을 추월하고 있는 것으로 나타남.
이는 최근 주성엔지니어링과 에이디피 등 국내 장비 회사들의 약진과 삼성전자, LG Philips LCD 등 반도체, 디스플레이 회사들의 에칭공정에 대한 활발한 기술개발에 기인한 것으로 분석됨
건식 에칭장비의 시장규모는 2000년 50억불에 달했으나, 그 후 IT 산업의 전반적인 경기침체로 마이너스 성장을 거듭하다가 2003년부터는 회복세에 들어서서 2004년부터는 크게 성장하였음.
2003년 시장규모는 약 18억불이었고 2004년과 2005년에는 각각 39%, 18% 성장하여 2005년에 30억불 규모가 될 것으로 전망됨
시장점유율은 일본의 동경일렉트론, 미국의 램 리서치와 어플라이드 머티리얼즈 등 3개 회사가 2004년을 기준으로 89%의 시장을 점유하고 있으며, 그 뒤로 일본의 Hitachi가 8%의 시장을 점유하고 있음
이 분야에서 국산화율은 10% 미만이며, 특히 반도체 제조용 건식 에칭장비는 거의 전량 수입에 의존하고 있으나, 최근 주성엔지니어링, 어댑티브 프라즈마 테크놀로지, 아이피에스, 한국디엔에스 등을 중심으로 건식에칭장비 개발이 활발히 이루어지고 있음.
상기 회사들은 건식 에칭장비와 관련하여 많은 출원을 하였고, 또한 관련 에칭장비에 대한 개발을 완료하고 현재 소자업체의 생산라인에 투입되어 장기간 검증 분석하는 작업을 진행 중임
기존 반도체 및 LCD 장비개발 과정에서 확보한 플라스마 원천기술이나 세정 노하우를 식각 장비 개발에 바로 응용할 수 있다는 점에서 최근 반도체용 식각장비에 대한 개발이 활발한 것으로 보임
식각 장비는 반도체 제조공정의 절반 이상을 차지하는 웨이퍼 박막형성공정에서 증착장비와 함께 반복해서 쓰이는 핵심장비라 국산화에 성공할 경우 상당한 수입대체 효과를 가져 올 전망임.
따라서, 반도체 업체 및 정부는 국내 장비업체를 적극적으로 지원하고, 관련 업체는 반도체 에칭기술에 관한 원천기술 및 지식재산권을 적극 확보하여 세계와 당당히 겨룰 수 있어야 할 것임.
특허청 개요
특허청은 특허와 실용 신안, 디자인(의장) 및 상표에 관한 사무와 이에 대한 심사, 심판 사무를 수행하는 산업통상자원부 소속 행정기관이다. 대전에 본부를 두고 있다. 조직은 기획조정관, 산업재산정책국, 정보기획국, 고객협력국, 상표디자인심사국, 기계금속건설심사국, 화학생명공학심사국, 전기전자심사국, 정보통신심사국으로 구성되어 있다. 소속기관으로 특허심판원과 특허청서울사무소, 국제지식재산연수원 등이 있다.
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