인공지능(AI), 자율주행, 고성능 컴퓨팅(High-performance Computing, HPC)의 확산으로 반도체 기술 경쟁이 심화되고 있다. 이에 따라 초미세·다층화된 회로 구현이 업계 전반의 핵심 화두로 떠오른 지 오래다. 이러한 변화 속에서 정밀하고 안정적인 회로 패턴 형성을 가능하게 하는 삼성SDI의 SOH(Spin-On Hardmask)가 반도체 핵심 공정 소재로 자리매김하고 있다.

[반도체 미세 패턴을 구현하기 위한 공정 소재 SOH]

반도체 공정에서 SOH의 역할은? 

SOH는 반도체 회로를 형성하는 식각(Etching) 공정에서 사용되는 코팅 재료이다.  웨이퍼에 액체 상태로 분사한 뒤 회전시켜 고르게 바르는 '스핀 코팅(Spin Coating)' 방식으로 막을 형성하여 미세 패턴을 구현할 때 사용한다. 

[SOH는 스핀 코팅 방식으로 분사되어 웨이퍼에 막을 형성]

특히 식각 공정에서 잘 깎이지 않고 형태를 유지하는 식각 저항성이 뛰어난 SOH는 빛을 받아 웨이퍼에 회로 패턴을 그리는 PR(Photo Resist, 포토 레지스트)의 한계를 보완한다. PR을 통해 형성된 미세 패턴이 실제 공정에서도 안정적으로 유지되어 더 깊고 깨끗한 회로 형성이 가능하다.

[식각 공정에서 안정적으로 미세 패턴 형성하는데 도움을 주는 SOH]

또한 웨이퍼 위에 가스를 주입해 막을 입히는 증착 방식의 ACL(Amorphous Carbon Layer, 무정형 탄소막) 소재와 비교해 SOH는 스핀 코팅 방식으로 공정을 간소화해 생산성과 효율을 높이고, 불량률은 낮추는데 기여한다. 

특화 기능을 강화한 SOH로 차세대 시장 공략

삼성SDI는 차별화된 소재 설계 기술을 기반으로 고도화되는 반도체 공정별 이슈에 선제적으로 대응하는 SOH 제품 포트폴리오를 구축해 경쟁력을 강화하고 있다. 

패턴 미세화로 인해 발생할 수 있는 결함을 억제하는 고품질 특성은 물론, 패턴의 쓰러짐이나 휘어짐을 방지하기 위한 고내에칭성(High Etch Resistance)과 고막강도(High mechanical strength), 깊은 패턴 형성을 가능하게 하는 고두께 형성성(High Thickness Capability) 및 우수한 평탄화 성능을 갖춘 SOH를 개발해 최적화된 고객 맞춤형 솔루션을 제공하고 있다.

삼성SDI는 앞으로도 선제적인 기술 개발을 통해 글로벌 반도체 트렌드에 대응하여 전자재료 시장을 선도해 나갈 것이다.