머크(Merck)가 일본을 중심으로 반도체 소재 사업을 강화하고 있다.
머크 일렉트로닉스는 포토레지스트와 주변소재를 포함하는 최적 솔루션 선정능력을 무기로 반도체 소재 시장을 공략하고 있으며 일본 시즈오카(Shizuoka) 사업장을 포토레지스트 글로벌 최대기지로 만들기 위해 추가적인 기반 강화를 결정했다. 첨단개발설비 등을 도입 등 2020년대 후반 수요 확대에 대비해 생산체제를 정비할 예정이다.
시즈오카 사업장은 머크 일렉트로닉스의 CoE(Centre of Excellence) 사업장 가운데 하나로 이미 2021년에 크게 증설한 바 있다.
물보다 표면장력이 낮아 반도체 패턴 붕괴를 방지하는 린스제품과 레지스트를 팽창시켜 홀 패턴을 미세화하는 슈링크제품, 반사방지 효과가 있는 상층막, 배리어 효과를 보조하는 유기·무기 하층막 등 다양한 소재를 라인업하고 있다.
머크는 차세대 EUV용 포토레지스트로 금속 함유·네거티브 타입 공급을 추진 중이다. 유기금속 레지스트와 금속산화물 레지스트 등 2종으로 고개구도(Hihg-NA) 노광기장비 상용화와 AI(인공지능) 등 고성능 니즈 증가에 대응할 계획이다.
머크는 기존 화학증폭형에서 흔한 포지티브 타입보다 미세화에 강한 네거티브 타입의 수요가 증가할 것으로 판단하고 최첨단 영역에서 새로운 레지스트를 적용할 방침이다.
주변소재 사업에서는 린스제품의 성장이 두드러질 것으로 기대하고 있다. 회로의 선폭이 12나노미터로 미세해지면서 종횡비가 증가함에 따라 패턴 붕괴 대책으로 채용이 확대되는 것으로 알려졌다.
린스제품은 아직 로직칩용 라인 홀 일부에 적용되는 수준이나 종횡비가 2에 근접하는 차세대 반도체에서는 필수 소재로 평가된다. 미세 먼지 제거 효과도 있어 홀 형태로 사용하는 메모리·DRAM 용도 등 장기적으로 수요가 증가할 것으로 기대되고 있다.
머크는 불화아르곤(ArF), 불화크립톤(KrF) i선 등 포토레지스트와 주변소재 분야에서도 반도체 시장 전체의 성장에 대응할 계획이다.
특히, 머크그룹의 PFAS(Polyfluoroalkyl Substance)를 비사용 전략에 따라 전자소재에도 광산 발생제를 포함하는 모든 소재의 비PFAS화에 착수했으며 일부제품은 이미 출시한 것으로 알려졌다.
한편, 친환경 프로세스를 니즈 확대로 레지스트 사용량이 25-50% 수준으로 줄어들 것으로 예상됨에 따라 머크는 신제품 개발이 사업둔화로 이어지지 않도록 전략적으로 배려할 계획이다.
연구 DX(디지털 트랜스포메이션) 분야에서도 그룹의 종합적인 리소스를 활용해 신약 관련 등 계산화학팀과 연계해 고도의 시뮬레이션, MI(Materials Informatics)를 활용한 소재 설계로 성과를 올리고 있다. (윤)