반도체 공정 소재의 감초 '불소계 실리콘'…특허출원 증가

송고 2019.10.29 08:10 | 수정 2019.10.29 08:22
박상효 기자 (s0565@ebn.co.kr)

불소계 실리콘 박막, 봉지재 및 점착제 등 소재특허 주목

SK하이닉스가 개발한 3세대 10나노급(1z) DDR4 D램 ⓒSK하이닉스

반도체 생산 공정 중에도 불소계 실리콘은 약방의 감초처럼 사용되고 있는 불소계실리콘에 관한 특허가 급성장하고 있다. 불소계 실리콘은 고온에서 높은 인장강도, 우수한 전기절연성과 내화학적 특성으로 인해 반도체 공정에서 점착제, 봉지재, 박막 등의 용도를 갖는 핵심 소재로 사용되고 있다.

29일 특허청에 따르면, 최근 10년간(2009년~2018년) 특허출원은 189건으로 2009년 이후 2017년까지 지속적으로 증가하고 있다.

최근 5년 간 세부기술 적용대상별로 살펴보면 반도체 공정상 불소계 실리콘의 박막 용도가 48건(44%), 점착제 용도가 12건(11%), 봉지재 용도가 8건(7%), 기타 표면처리제, 에칭액 등의 용도가 40건(37%)으로 나타났다.

2014년~2015년에는 점착제 및 봉지재의 용도가 전체 불소계 실리콘 출원 중 60%로서 집중적으로 출원됐으나, 최근 2016년~2017년에는 박막의 용도가 58%로서 대부분을 차지하고 있다

이는 점착제 또는 봉지재의 용도보다 박막의 활용 범위가 더 넓어 4차 산업혁명의 핵심 소재인 AI 반도체, 사물인터넷(IoT) 등 반도체 기판과 신소자의 설계 및 구조 변경에 다양하게 사용되기 때문이다.

출원인의 동향을 보면, 최근 5년간 다이킨 고교 가부시키가이샤 등 일본기업의 출원이 전체의 46%이고, 동우 화인켐 주식회사 등 국내기업에 의한 출원이 34%를 차지하고 있어, 일본기업이 국내기업보다 더 높은 비중을 차지하고 있다.

최근 5년간 일본기업은 점착제 및 봉지재 용도로 각각 9건(12%), 3건(6%)을 출원하여 국내기업이 출원한 4건(11%), 5건(14%)과 비슷했다. 다만 박막 용도의 경우 일본기업이 32건(64%)으로 국내기업 12건(32%)과 2배 이상 차이가 나는 것으로 나타났다.

이는 일본 기업이 불소계 실리콘 중 박막 기술을 핵심 특허로 확보하기 위한 노력을 기울이고 있기 때문이다.

이숙주 특허청 고분자섬유심사과장은 “최근 일본의 수출규제에 따른 반도체 소재의 국산화율이 높지 않아, 고부가가치와 고기능을 동시에 겸비한 특수소재인 불소계 실리콘에 대한 국내 역량 있는 기업들의 기술 개발과 핵심 특허 보유가 중요하다”고 밝혔다.

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