▲ (왼쪽부터)리코 비덴브루흐 머크 그룹 반도체 솔루션 사업부 대표, 글렌 영 한국 머크 대표, 아난 남비아 리코 비덴브루흐 대표 후임이 전시장에서 기념촬영을 하고 있다..

머크(MERCK)가 미세화에서 스마트 패키징까지 차세대 칩 기술을 견인할 수 있는 반도체 소재 기술을 대중에 공개했다.

머크가 세미콘코리아(Semicon Korea) 2018에 참가해 어드밴스드 반도체 제조용 소재 포트폴리오를 전시한다.

머크는 이번 전시회에서 △반도체 미세화 기술을 뒷받침하는 소재 △DSA 소재와 EUV 리소그래피 통해 ‘기술 그 이상(Beyond Technology)’을 가능하게 하는 소재 △스마트 패키징을 구현하는 소재 등을 선보였다.


머크는 반도체 공정 미세화와 관련한 여러 문제에 직면해 있는 업계의 새로운 수요를 충족하기 위한 광범위한 신제품을 제공하고 있다. 대표적으로 원자층 화학 증착(ALD)을 위한 머크의 첨단 전구체는 고도로 제어된 균일막 형성에 기여한다. 머크의 스핀필(Spinfil) 스핀온 유전체 소재는 트랜지스터 내부에 공간이 협소한 절연층을 형성하는 데 쓰인다. 하드마스크로 사용되는 어드밴스드 리소그래피 소재인 크립톤 플로라이드(KrF) 후막 감광제는 3D 낸드의 계단식 구조를 가능하게 한다. 금속산화물 하드마스크(MHM)는 평탄화, 갭 충전, 식각 선택도, 박리 공정을 지원하는 월등한 성질을 갖고 있다. 이들 소재는 미래 반도체 노드 공정은 물론 D램과 낸드플래시 칩 공정에 중요한 역할을 하고 있다.

그 동안 반도체 업계는 무어의 법칙에 근거해 공정 기술을 업그레이드 해 왔으나, 특정 지점을 넘어서는 미세 공정은 생산 원가 상승으로 효율성이 떨어지게 된다. 화학적 패턴 형성 방식인 DSA(유도 자기조립)는 회로를 축소하고 수율을 높여 제조 역량을 높일 수 있다. DSA에는 여러 개의 다른 소재가 관여하는 데 대표적으로 서로 다른 폴리머의 말단 가닥(strand) 2개가 상호 연결돼 있는 블록공중합체(BCP)가 있다. BCP는 특정 조건에서 도체의 구조에 따라 균일한 형태의 배열이 가능하다. 이들 물질은 극미세 트랜지스터와 미래 컴퓨터 칩의 인쇄 도체를 위한 기반을 제공한다. 머크는 DSA 기술에서 업계를 선도하고 있다.

EUV(극자외선) 리소그래피는 나노 수준 제조 공정의 한계를 더욱 넓힌 또 하나의 기반 기술이다. 머크는 아르곤 플로라이드(ArF)와 크립톤 플로라이드(KrF) 리소그래피 공정에서 포토레지스트 패턴 붕괴를 향상시키는 FIRM 세정 소재와 미래 디바이스 제조를 위한 EUV 기술에서 업계를 선도하고 있다.

스마트폰, 자율주행 전자기술, IoT, USB 기술은 더 작은 폼 팩터(form factor)에서 더 높은 회로 밀도를 요구하는 만큼, 후공정에서 미세화를 실현하고 시스템 차원의 문제를 해결하는 데는 첨단 패키징이 필수적이다. 머크는 매우 가파른 패턴 월을 형성할 수 있는 30μm∼200μm이상의 두께까지 혁신적인 액체 포토레지스트를 통해 리소그래피 공정에 필요한 핵심 소재를 제공한다. 상부반사방지 코팅제나 세정제와 같은 기타 리소그래피 공정 소재와 결합하면, 선폭이 가장 좁으면서도 가장 균일한 피처 라인(feature line)을 갖는 어드밴스드 패키징을 구현할 수 있다.

머크 그룹 반도체 솔루션 사업부 대표인 리코 비덴브루흐는 “머크는 350년의 긴 역사와 함께 고품질의 혁신 소재를 제공해 온 강력한 실적을 바탕으로 소재 응용 분야에 대한 깊은 이해를 갖고 있다. 우리는 반도체 전후 공정에 대한 전문성을 축적해 왔으며, 현지 조직과 글로벌 R&D 조직의 네트워크를 통해 고객사가 비용, 기술, 사업에 있어 니즈가 수렴하는 최적점(sweet spot)을 찾는 데 기여하고 있다”고 강조했다.

글렌 영 한국 머크 대표도 “반도체 산업에서 한국이 차지하는 위상을 고려할 때, 머크의 최신기술과 솔루션은 자동차와 사물인터넷(IoT) 분야 그리고, 이를 기반으로 한 스마트 시티, 스마트 홈, 로봇, 모바일 헬스케어, 웨어러블 등 관련 산업성장에 전략적인 기여를 하게 될 것”이라고 전했다.