구리배선 소재 개발 활기 띤다

사진; 저유전물질(low-k)·메탈 CMP슬러리 등 구리 배선 소자용 전자재료 개발 열기가 뜨겁다. 사진은 구리배선칩<왼쪽>과 그 내부를 전자현미경으로 들여다 본 모습.

반도체 고집적화와 미세화·고속화 요구에 대응하기 위해 소자 배선 재료가 알루미늄에서 구리로 전환될 것이란 전망이 높아지면서 저유전물질(low-k)·메탈 CMP슬러리 등 구리 배선 소자용 전자재료 개발 열기가 뜨겁다.

　이는 최소 선폭 0.13㎛ 이하의 차세대 반도체의 등장과 함께 신호 지연·전력 손실 등의 문제로 기존 알루미늄 배선으로는 반도체의 고집적화를 따라갈 수 없어 구리 배선이 채택되면서 이에 적합한 소재 개발이 필수 과제로 떠올랐기 때문이다.

　4일 관련 업계에 따르면 삼성코닝·LG화학 등은 차세대 반도체의 층간 절연막으로 쓰이는 유전율 3 이하의 저유전물질 개발을 적극 추진, 외산 업체들이 장악한 저유전물질 시장에 진출한다는 계획이다.

　삼성코닝(대표 송용로)은 유전율 2.5 이하의 저유전물질을 개발중이며 올해 안에 R&D를 완료, 2년 안에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다. 이 회사 한 관계자는 “나노 기공을 이용한 저유전물질 개발이 완료 단계며 차세대 반도체뿐 아니라 LCD의 시야각을 넓히는 기술에도 활용할 수 있다”고 밝혔다.

　LG화학(대표 노기호)도 저유전물질 개발팀을 조직, 유전율 2.5 이하의 저유전물질 개발을 추진중이다. 학계에서도 서강대 이희우 교수팀이 최근 나노반도체용 유기실리케이트 저유전물질을 개발한 것을 비롯, 서울대 차국헌 교수가 유전율 2.0 이하의 저유전물질을 개발하는 등 활발한 연구가 이뤄지고 있다.

　이에 따라 현재 어플라이드머터리얼즈, 다우케미컬, 다우코닝 등 외국 업체들이 장악한 저유전물질 시장 진출이 기대된다.

　구리 배선 반도체용 CMP슬러리 시장에도 삼성코닝·한화석유화학·테크노세미켐 등이 뛰어들고 있다. 이들은 기존의 CMP슬러리에 비해 부가가치가 높은 차세대 반도체용 슬러리 시장을 겨냥, 제품을 개발중이다. 삼성코닝이 고유의 나노분말 제조 공법을 이용한 구리 배선용 CMP슬러리의 상용화를 추진중이며 한화석유화학도 2006년께 제품을 내놓을 계획이다.

　이들 제품은 미국 캐봇 등이 주도하고 있지만 아직 시장 규모가 작아 후발 업체들이 역전할 여지가 많은 것으로 평가된다.

　업계의 한 관계자는 “구리 배선 반도체로의 전환은 관련 재료의 변화를 수반한다”며 “아직 국제 표준이나 시장 주도 기업이 등장하지 않은 혼란 상황이므로 국내 업계의 노력에 따라 주도권을 잡을 수도 있다”고 말했다.

　한세희기자@전자신문　hahn@etnews.co.kr