반도체 정밀도 핵심 ‘연마제’, 추격 거세다

반도체 연마제 분야의 국내기업 특허출원이 활발하다.

29일 특허청에 따르면, CMP 슬러리 관련 특허출원은 2009년 87건에서 2018년 131건으로 연평균 4.7% 증가했다. 이 중 내국인의 출원 증가율은 6.1%로 외국인의 출원 증가율(3.6%)을 상회했고, 내국인의 출원 점유율은 2009년 39.1%에서 2018년에는 44.3%로 5.2% 증가했다.


이는 국내 시장 점유율이 높은 글로벌 선도 기업들이 특허분쟁 등의 사유로 특허출원에 주춤한 사이, 국내기업들이 CMP 슬러리 국산화 비중 확대를 위해 꾸준히 노력한 결과로 풀이된다.

반도체 소자는 다수의 얇은 막이 적층돼 있어 정밀도를 높이기 위해서는 막이 형성될 때마다 연마제와 패드를 이용해 거친 면을 평탄화하는 공정이 필요한데, 이를 화학적 기계적 연마 공정(CMP, Chemical Mechanical Polishing)이라 하고, 이 때 사용하는 연마제가 바로 CMP 슬러리다.

2009년부터 2018년까지 약 10년간 CMP 슬러리 분야 다출원인 중 1위는 케이씨텍이 차지했고(건수, 점유율: 164건, 16.3%), 글로벌 기업인 후지미(124건, 12.4%), 히타치(85건, 8.5%), 캐보트(83건, 8.3%)가 뒤를 이었다. 이 외에 삼성*(70건, 7.0%), 솔브레인(53건, 5.3%), LG(25건, 2.5%)가 10위권 안에 랭크됐다. 삼성은 삼성전자, 삼성에스디아이, 삼성디스플레이의 출원건수를 합산한 수치다.

특히 국내 중견기업인 케이씨텍과 솔브레인이 활발한 특허출원으로 CMP 슬러리 분야에서 내국인 특허출원 증가를 견인하고 있는 점은 눈여겨볼 만하다.

세부 기술별로 보면, 실리콘 절연막 슬러리 관련 출원(36.4%, 365건)이 가장 많았다. 이어서 구리, 텅스텐 등 금속막 슬러리 관련 출원(28.9%, 290건), 연마입자 관련 출원(20.1%, 202건), 유기막, 상변화막 등 특수막 슬러리 관련 출원(7.5%, 75건) 순이다.

출원인 유형별로는 외국기업이 61.2%(614건), 국내기업이 37.5%(377건)로 국내외 기업들이 특허출원을 주도했고, 기타 국내대학은 1.0%(10건), 국내연구소는 0.2%(2건), 외국대학은 0.1%(1건)로 저조했다.

특허청 유기화학심사과 유밀 심사관은 “한국 기업의 적극적인 특허 출원으로 CMP 슬러리 국산화 확대를 기대한다”라며, “반도체의 미세화, 고집적화는 계속 진행되고 있어서, 이러한 요구에 부합하는 CMP 슬러리에 대한 기술개발은 여전히 필요할 것”이라고 말했다.