[기계신문] 하드마스크는 반도체 미세회로를 새기는 포토마스크 보조재료로, 식각공정을 통해 패턴을 효과적으로 형성시킬 수 있게 만드는 필수공정재료이다.
최근 고집적화된 반도체 제조를 위해 종횡비(Aspcet Ration)가 높은 반도체를 제조하는 공정이 필수적이지만, 종횡비가 높을수록 식각공정 과정에서 패턴이 무너지기 쉬운 단점이 있다.
이처럼 반도체 디바이스의 미세화 및 공정난이도 증가에 따라 기존 소재에 추가적인 물성 특성이 요구되고, 특히 반도체 최종생산 기업들은 고(高)종횡비 구조에서 우수한 특성을 갖는 하드마스크 소재를 요구하고 있다.
최근 반도체 공정재료 제조기업 DCT머티리얼이 반도체 공공테스트베드인 나노종합기술원과 공동연구를 통해, 현재 수입에 의존하고 있는 ‘고종횡비 구조의 메모리반도체용 스핀코팅 하드마스크 소재’ 기술 개발에 성공했다.
이번에 개발된 소재는 기존 제품보다 평탄화 특성은 물론 가격경쟁력도 우수하여, 그동안 일본 등 외국에 의존했던 메모리반도체용 하드마스크 소재의 국산 대체가 가능해질 전망이다.
글로벌 반도체 기업들이 고집적·초미세화 공정을 적용한 반도체 소자를 생산하면서, 기존보다 개선된 성능과 새로운 특성의 하드마스크에 대한 수요가 증가하고 있고, 글로벌 시장규모도 지속적으로 확대되고 있다.
한편, 하드마스크 1세대 공정이 미세화 한계에 도달하면서 2세대 공정 개발이 전 세계적으로 활발하게 진행되었지만, 국내 중소 소재기업이 활용하는 반도체소재 생산장비는 반도체 최종 생산기업이 보유하고 있는 장비에 비해 노후화되어 양산 제품 검증요건을 충족시키기 어려웠다.
DCT머티리얼은 나노종합기술원의 팹시설을 활용해 공동으로 기술개발을 추진함으로써, 최종 수요 대기업에 납품하기 위한 내열성, 평탄화율 등의 요구기준을 모두 충족하는 제품개발에 성공했다.
소재 개발을 주도한 DCT 머티리얼 관계자는 “나노종합기술원과의 협력을 통해 세계최고 수준을 뛰어넘는 제품개발에 성공하였다”며 “향후 중소기업 지원 테스트베드가 확충된다면 반도체 소재의 기술자립을 더욱 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
한편, 과학기술정보통신부가 지난해부터 추진 중인 12인치 반도체 테스트베드가 성공적으로 구축된다면, 국내 반도체 소재·부품·장비 산업경쟁력 제고에 크게 기여하게 될 전망이다.
과학기술정보통신부는 국내 반도체 핵심 소재·부품·장비의 기술자립을 지원하기 위해 나노종합기술원과 같은 나노인프라 기관을 적극적으로 활용해 나간다는 방침이다.
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