반도체업계 "친환경·미세 반도체 공정에 발 맞추자"

반도체의 친환경·고집적화를 위한 차세대 공정 도입이 진행되면서 관련 공정 재료·장비 분야도 대응책 마련에 나서고 있다.

　20일 업계에 따르면 주요 반도체 관련 업체들은 반도체의 정밀화·고집적화 및 친환경 규제 강화에 따라 변화하는 공정에 맞춘 신재료와 공정 기술 개발에 전력하고 있다.

　오는 7월 발효되는 유럽연합(EU)의 특정유해물질사용제한지침(RoHS)으로 무연 공정 재료의 사용이 의무화되고 1.3㎛ 이하 나노 공정의 확대로 구리배선 수요가 늘고 있기 때문이다. 무연 솔더를 쓰면 작업 온도가 기존 220도에서 245도 이상으로 올라가고 봉지재(EMC)·PCB재료 등도 고온을 견딜 수 있게끔 개량돼야 한다. 또 회로선폭 1.3㎛ 이하 미세 공정 확대로 신호 지연·전력 손실 및 누설 등의 문제 해결을 위한 기술도 개발 중이다. 전력 손실이 적은 구리 배선 반도체용 층간 절연물질로 쓰이는 저유전물질과 CMP슬러리, 이산화규소를 대체하는 절연막 물질인 고유전물질 처리 기술 등이 개발되고 있다. 저유전물질의 경우 경도가 약해 기존 패키징 공정에선 쉽게 손상되는 문제가 있다. 앰코코리아 정지영 공정재료팀장은 “반도체 산업은 고집적화와 미세화라는 내부적 도전과 환경 규제라는 외부 요인 등 내외부의 도전을 맞고 있다”며 “신뢰성과 비용을 만족시키는 신재료 및 공정 개발이 요구된다”고 말했다.

　엠케이전자는 고온에서도 신뢰도가 높은 반도체 패키징용 골드 본딩와이어 조성을 개발했다. 이 제품은 175도에서 500시간의 수명을 갖는 기존 제품보다 수명을 2배 이상 늘려 저유전물질과 무연 솔더가 쓰인 공정에서도 안정적으로 사용할 수 있다고 회사측은 설명했다.

　풍산마이크로텍은 90㎚ 이하 공정에 필수적인 고유전물질을 처리할 수 있는 저온·고압 웨이퍼 열처리로(furnace)를 개발했다. 고유전물질은 웨이퍼 위에 처음 올라가는 절연막으로 두께를 축소하면 전류가 누설되는 문제가 있었다. 이 회사는 최근 미국 실리콘밸리에 연구소를 개설하고 연구개발 및 영업을 강화한다.

　삼성코닝·테크노세미켐 등은 구리 배선용 CMP슬러리 개발에 나섰고 제일모직·동진쎄미켐 등은 고온의 무연 작업 환경에 적합한 친환경 EMC 시장을 공략하고 있다. 앰코코리아 등 패키징 업체도 와이어 본딩 공정 개선 등을 통해 공정 변화에 대응하고 있다.

도 한세희기자@전자신문, hahn@