최근 나노급 반도체 개발이 본격화되면서 ‘80년대말 미국에서 제안된 ‘미세가공기술의 첨병’인 화학적ㆍ기계적 연마기술(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 관련 국내기업의 특허출원이 급격히 증가하고 있다.

CMP기술은 화학적 연마와 기계적 연마를 동시에 수행해 웨이퍼를 평탄화하는 기술로, 높은 평탄화도는 반도체 패턴의 미세화를 가능케 하고, 광역 평탄화는 넓은 면적의 웨이퍼 생산을 가능케 한다.

8일 특허청에 따르면 CMP 기술의 외국 출원은 ‘00년 28건에서 ’04년 19건으로 감소했지만, 이 시기에 국내 출원은 38건에서 116건으로 대폭 증가했다.

최근 국내 출원의 급증은 국내기업들이 국산 장비 개발에 잇달아 성공하는 등 활발한 기술개발 성과로 분석된다. 이에 따라 반도체 제조분야 중 화학적ㆍ기계적 연마 분야는 기술 자립 시대를 열었다고 평가된다.

CMP 장비시장은 ‘80년대말 미국 IBM사가 CMP 기술을 개발한 이후, 세계 IT 산업 발전에 따라 지난 ’94년부터 급성장해 ‘03년에는 19억불의 시장규모를 형성했고 올해는 약 27억불의 시장이 형성될 것으로 예상된다.

국내 시장은 초기에 미국의 Applied Materials사 및 일본의 Ebara사 등 외국기업으로부터 장비를 거의 전량 구매했으나, 최근에는 국내기업들의 장비 개발 성공으로 그 비중이 점차 낮아지고 있다.

CMP 장비 관련 국내 특허출원 동향을 살펴보면, 지난 ‘95년 이전에 5건에 불과했던 특허출원이 ’00년 66건, ‘02년 118건, 2004년 135건으로 급증하고 있다. 특히 내국인의 출원은 ’95년 이전에는 5건 중 1건(20%)에 불과했으나, 2004년에는 116건으로 전체의 86%를 차지하고 있다.

출원되는 기술은 웨이퍼를 지지하는 연마헤드(23%), 연마패드(18%), 슬러리 공급·재생장치(17%)가 대부분을 차지하고 있으나, 최근에는 웨이퍼의 연마가 정상적으로 수행되도록 연마패드의 상태를 최적화하는 패드 컨디셔너에 대한 특허출원이 증가하는 추세다.

특허출원 기업도 ‘98년 이전에는 삼성, 하이닉스 등 대기업 위주였으나, 최근에는 동부아남 등 개인·중소기업들의 출원비중(’98년 9% → ‘04년 47%)이 급격히 높아지고 있는 것으로 파악된다.

특허청 관계자는 “CMP 장비는 웨이퍼의 면적이 넓어지고, 반도체 제조공정에서 차지하는 비중이 증가함에 따라 지속적인 연구개발과 시설확충이 이뤄질 것”으로 예상하고 “국내 CMP 시장을 둘러싸고 원천특허를 보유하고 있는 외국 기업과, 국내의 대기업 및 중소기업들간의 치열한 3파전이 전개될 것”으로 전망했다.