반도체 EUV노광특허 SK하이닉스 86건 최다

SK하이닉스가 차세대 극자외선(EUV) 노광기술 분야에서 가장 많은 특허를 보유하고 있는 기업으로 나타났다. 차세대 반도체 회로의 미세 패턴 제작기술이 극자외선 노광으로 세대 교체가 이뤄지고 있는 것도 특징적이다.

4일 특허청에 따르면 2006년부터 지난해까지 국내에 출원된 극자외선노광 관련 특허출원은 모두 342건으로 집계됐다. 이 중 SK하이닉스는 86건의 특허를 출원해 최다 출원인으로 이름을 올렸다.

이어 ASML 35건, 아사히유리 31건, 칼짜이스 25건 등으로 SK하이닉스의 뒤를 이었으며 삼성전자는 21건으로 특허출원수에서 6위를 기록했다.

극자외선노광 관련 특허 분야에서는 우리 기업들의 선전이 특히 눈에 띈다. 광원, 광학계, 감광성재료 분야에서는 독일, 네덜란드, 일본 기업들이 우위를 점하고 있는 반면, 반사형 마스크, 패턴공정 분야에는 SK하이닉스와 삼성전자가 합해 60% 이상의 우위를 점하고 있다. 검사 및 유지보수 분야에 있어서도 30% 이상을 점유하고 있는 것으로 나타났다.

한편, 특허청에 따르면 지난 2008년부터 극자외선 관련 출원 건수가 액침노광 관련 출원 건수를 추월하며 세대 교체 추세를 보이고 있는 것으로 나타났다.

반도체회로 노광기술은 감광재료에 빛을 조사해 미세회로를 그려내는 기술로 짧은 파장의 광원을 사용할수록 더 미세한 패터닝이 가능하다. 이는 1개의 웨이퍼 당 얼마나 많은 수의 칩을 찍어낼 수 있는지와 관련된 것으로 반도체 칩의 가격과 성능을 결정하는 중요한 요소다.

현재까지 차세대 반도체 미세회로 패턴은 불화아르곤(ArF) 레이저(파장 193nm) 광을 액체층에 투과시켜 유효파장을 줄임으로써 해상도를 증가시키는 액침노광이 주류를 이루고 있다. 이러한 액침노광은 더블패터닝을 적용하더라도 D램이나 낸드플래시 제조에 있어서 20나노 이하로 미세화가 힘들었다.

최근에는 모바일 기기의 폭발적인 성장세와 함께 저전력 고성능 반도체의 수요에 따라 10나노대의 미세 패터닝이 가능한 양산 기술로 극자외선(파장 13.5nm)을 광원으로 이용하는 극자외선노광 기술이 차세대 노광 기술로 대두되고 있는 추세다.

장현숙 특허청 반도체심사과장은 “최근 극자외선노광 관련 출원이 패턴공정, 반사형 마스크, 감광성 재료 등 상용화 공정에 집중됨에 따라 액침노광에서 극자외선노광으로의 세대교체가 시작되고 있음을 시사하고 있다”면서 “향후 극자외선을 이용한 반도체 제조 공정기술에 있어서는 우리 반도체 기업들이 주도권을 잡을 것으로 예상된다”고 말했다.