반도체 칩의 처리속도 향상을 위한 배선기술 특허출원이 증가하고 있다. 반도체 기술은 미세화 기술을 이용한 집적도 향상과 배선기술을 이용한 처리속도 향상을 위한 경쟁이 치열하다. 이처럼 집적도가 높고 처리속도가 빠른 반도체를 만드는 데 결정적인 역할을 하는 것이 배선재료와 절연재료이다.
한편, 플래시 메모리나 DRAM으로 대표되는 메모리 소자는 미세화됨으로써 급속한 대용량화와 저비용화를 실현하고 있다. 그러나 이러한 미세화에 수반하여 배선의 저항이 증가하고 소자 간이나 배선 간의 정전용량이 증대해 저항과 정전용량의 곱으로 표시되는 신호지연이 문제가 되고 있다.
이로 인해 CPU 등 비메모리 소자뿐 아니라, 메모리 소자에서도 저항이 낮은 금속배선재료를 이용하고 정전용량을 저감하기 위하여 소자 간이나 배선 간에 유전율이 낮은 저유전율 막을 배치하여 반도체 소자의 처리속도를 높이기 위한 배선기술 개발이 불가피하게 되었다.
배선의 저항을 줄이기 위하여 알루미늄에서 저항이 낮은 구리로 급속히 전환되었으며, 나아가 배선간의 정전용량을 낮추기 위하여 저유전율을 갖는 물질의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 현재 반도체 소자 제조에 주로 사용되는 SiO2 막의 유전율은 3.9~4.2 정도인데, 이를 유전율이 2.65 정도인 저유전율 물질로 대체하는 경우 정전용량을 SiO2 막에 비하여 66%로 줄일 수 있다.
특허청에 따르면 현재 반도체 소자의 처리속도를 높이기 위해 반도체 배선재료로 구리를 사용하는 특허출원이 1996년 이후 지속적으로 증가하고 있으며, 전체출원중 내국인출원이 차지하는 비율도 상승세를 지속하고 있고, 저유전율 절연막을 이용한 배선기술은 1998년 이후 외국인출원의 증가로 전체출원이 지속적으로 증가하고 있다고 밝혔다.
국내 반도체 산업은 메모리 분야에서 세계 최고수준의 집적도 기술을 확보하고 있으나, CPU(중앙처리장치)등을 포함하는 비메모리 분야에서는 아직 미흡한 단계에 있는 실정으로, 비메모리 분야에 진출하기 위해 활발한 연구와 경쟁력 있는 특허확보 노력 등 국내 반도체 관련 업체들의 적극적인 대응책 마련이 필요할 것으로 판단된다.
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