반도체업계, CMP기술 연내 도입..1G이상 생산에 필수

1기가D램 이상의 고집적 반도체 생산에 필수적인 화학적·물리적 연마(CMP:Chemical Mechnical Polishing)공정이 빠르면 올해 말부터 국내 반도체 양산라인에도 도입될 전망이다.

14일 관련업계에 따르면 올해부터 미국·일본의 주요 반도체업체들이 0.5미크론 이하의 양산공정에 CMP기술 도입을 추진하고 있는 것으로 알려지고있는 가운데 삼성전자·현대전자·LG실트론 등 국내 반도체업체들도 이 공정의 도입을 위해 안정화작업을 진행중이라는 것이다. 특히 삼성전자의 경우연말께 양산라인에 투입할 예정이며 나머지 업체들도 98년까지는 이를 도입한다는 계획을 갖고 있는 것으로 알려졌다.

장비 가격만 대당 1백만∼2백만달러에 달하며 소모품인 패드가 장당 20만∼30만원에 육박하고 연마제인 슬러리의 가격도 만만치 않아 전체적으로 매우 높은 비용이 드는 CMP공정이 최근 들어 인기를 끌고 있는 것은 정밀가공이 가능해 수율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 2백56MD램급 이상의제조공정에서는 필수불가결한 기술로 인식되고 있기 때문이다. 특히 국내업체들은 비용이 많이 들더라도 이의 도입으로 어느 정도 수율을 높일 수 있다면 전체적인 제조원가 측면에서 큰 이익을 거둘 수 있다는 판단아래 이의 도입을 적극 추진하고 있는 것으로 알려지고 있다. 80년대 중반부터 IBM이 사용했던 CMP기술에 대한 업체들의 관심이 높아지기 시작한 것은 1GD램에 대한연구가 본격화됨에 따라 0.18미크론 이하의 회로선폭 구현이 문제로 대두되면서부터다. 선폭이 좁아짐에 따라 기존 에칭방법을 사용할 경우 산화막이뚫려 단선이 발생하는 한계를 극복할 수 있는 가장 효과적인 방법으로 CMP기술이 부각된 것이다.

CMP란 화학물질을 사용해 불필요한 박막층을 녹여버리는 에칭기술과 달리화학적 요소와 기계적인 요소를 결합한 고효율의 연마방법으로, 아직까지 연마시 발생하는 파티클 제거 등 몇가지 기술적인 부담을 안고 있지만 최근 들어 장비·소모품 등을 공급하는 업체수가 대폭 늘어나면서 빠른 속도로 안정화되고 있는 추세다.

국내에 알려진 CMP장비업체로는 IPEC/웨스텍·스피드팸·스트라스바·AMT·사이벡 등이 있으며 이 가운데 IPEC/웨스텍이 국내 및 세계시장의 80% 이상을 점유하고 있는 것으로 알려져 있다. 소모품의 경우 반도체 공정용 패드는 로델社가 90% 이상을 점유하고 있으며 웨이퍼 가공시 마지막 단계에 필요한 패드는 일본의 후지미社가 높은 시장점유율을 갖고 있는 것으로 알려졌다.

〈정영태 기자〉