화학저널

제온, 주사슬 절단형으로 EUV 레지스트 진출 … COP 절연막도 공급

제온(Zeon)이 최첨단 반도체 소재 개발을 가속화하고 있다.
제온은 전자선 레지스트에서 채용된 바 있는 주사슬 절단형 기술을 응용해 EUV(극자외선) 레지스트 시장에 진출할 계획이며 반도체 미세화 트렌드를 타고 기존 화학증폭형을 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
COP(Cycloolefin Polymer)를 이용한 고투명 감광성 절연막과 CNT(Carbon Nano Tube)로 열전도성을 높인 방열시트 등 특징적인 신제품도 다수 라인업하고 있으며 자체 개발한 독자기술 및 소재를 응용하는 차별화 전략을 앞세워 시장 트렌드를 주도할 계획이다.
제온은 전자선 레지스트와 투명 감광성 절연막, C5C8 에칭가스, HMDS(Hexamethyldisilazane) 등을 생산하고 있으며 2021년 방열시트 양산도 시작했다.
레지스트부터 가스, 약액, 방열소재까지 이어지는 광범위한 반도체 소재 포트폴리오를 확보함에 따라 반도체 트렌드를 횡단적으로 파악하고 사업 확대에 활용할 수 있는 구조를 갖춘 것으로 평가된다.
C5C8 에칭가스 등 제온만이 생산하는 특수제품을 다수 갖춘 것도 강점이다. 반도체 프로세스에는 다양한 에칭가스가 투입되나 특정 영역에서는 C5C8만을 사용해 매출이 꾸준한 것으로 파악되고 있다.
전자선 레지스트는 주사슬 절단형으로 차별화를 도모하고 있다.
경쟁기업이 생산하는 화학증폭형은 빛을 받은 광산발생제가 산을 발생시키고 산이 폴리머 반응을 촉진하기 때문에 반응이 복잡한 반면, 제온의 주사슬 절단형은 빛이 폴리머 자체의 주사슬을 절단하면 반응이 진행돼 반응구조가 간단한 것으로 평가되고 있다.
최근 반도체 미세화로 빛의 조사면적이 작고 좁아지고 있어 정확한 반응을 이끌어낼 수 있는 주사슬 절단형이 해상도를 높일 때도 유리한 것으로 알려졌다.
주사슬 절단형은 어디서든 필수적으로 사용되는 폴리머를 트리거로 사용해 고해상도 미세패턴을 형성하기 쉬운 편으로 포토마스크 제조용으로 주로 투입되며 화합물 반도체 레지스트 용도로도 거래가 확대되고 있다.
i선‧g선 레지스트보다 미세화가 쉬운 전자선 레지스트를 채용하고 있는 수요기업들이 늘어나고 있어 앞으로도 수요가 증가할 것으로 기대된다. 
제온은 주사슬 절단형 기술을 응용해 최첨단 EUV 레지스트 시장에도 진출할 계획이다.
현재는 최첨단 프로세스 노드가 5나노미터이지만 앞으로 3나노미터, 2나노미터, 1나노미터대로 더 미세화되면 화학증폭형으로는 대응이 어렵기 때문이다.
JSR 역시 기존 화학증폭형으로는 미세화에 대응하기 어렵다는 판단 아래 2021년 금속 레지스트를 생산하는 미국 Inpria를 인수한 바 있다.
금속 레지스트는 화학증폭형에 비해 EUV 빛에 대한 흡수율이 수십배 우수하고 감도, 해상도가 뛰어나 JSR은 1나노미터대부터 금속 레지스트를 양산 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
제온 역시 3나노미터 및 2나노미터로 노드가 작아질수록 고해상도에 적합한 주사슬 절단형의 시장 진출 기회가 늘어날 것으로 예상하고 있으나 기술 뿐만 아니라 채용실적을 확보해야만 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 판단하고 있다.
EUV 레지스트 생산기업들은 포토레지스트 노하우를 활용해 포토마스크용 전자선 레지스트를 생산하나 제온은 전자선 레지스트만을 생산해 전자선 레지스트를 통해 포토레지스트 시장에 진출해야 하는 정반대의 상황이기 때문이다.
반도체산업은 채용실적과 신뢰성을 중시해 평가에 상당 시간이 소요되고 평가장치 도입, 품질 보증 등 평가체제 정비도 요구될 것으로 판단하고 있다.
감광성 절연막은 COP 베이스로 높은 투명성을 확보함으로써 경쟁력을 발휘하고 있다.
감광성을 나타내는 투명수지 자체가 적은 가운데 COP의 고투명성과 저흡수성, 절연성 등이 호평을 받으면서 주로 터치센서 배선의 보호 용도에서 채용실적을 거두고 있다.
최근에는 투명성이 요구되는 고속통신 분야에서도 샘플 출하를 실시하고 있으며 중장기적으로는 첨단 반도체의 WLP(Wafer Level Package)에 사용되는 층간 절연 용도에 공급하는 것을 목표로 하고 있다.
현재는 PI(Polyimide)가 주로 사용되나 COP의 특징을 살려 차별화함으로써 시장 진출이 가능할 것으로 기대하고 있다.
방열시트 분야에서는 슈퍼글로스법으로 제조한 독자제품인 단층 CNT를 적극 활용하고 있다.
CNT를 조합함으로써 막 두께 방향의 열전도율을 mK당 38W로 높였으며 비슷하게 막 두께 방향 열전도율이 우수한 탄소섬유계 방열시트와 동등하거나 더 우수한 수준의 방열성을 확보하는데 성공했다.
데이터센터 등 하이엔드 영역을 주요 용도로 주목하고 있으며 전기자동차(EV)의 방열 니즈 충족에도 도움이 될 것으로 예상하고 있다. (강윤화 선임기자)