머크, 2나노 한계 돌파할 ‘몰리브덴’ 전격 공개… 한국을 AI 소재 허브로

기존 텅스텐·구리 대비 저항 절반 수준… 음성·안산 공장서 소재부터 장비까지 통합 생산

[아이씨엔 우청 기자] 글로벌 과학기술 선도 기업 머크(Merck)가 AI 반도체 시대의 난제로 꼽히는 초미세 공정 한계를 극복하기 위한 승부수를 던졌다. 텅스텐과 구리를 대체할 차세대 금속 소재인 ‘몰리브덴(Molybdenum, Mo)’ 솔루션을 세미콘코리아 2026 현장에서 전격 공개하며 한국을 글로벌 생산 허브로 육성하겠다는 청사진을 발표했다.

저저항·고효율의 핵심 ‘몰리브덴’… AI 칩 성능 퀀텀점프 주도

반도체 공정이 옹스트롬(Angstrom) 단위로 진입함에 따라 기존 배선 소재인 텅스텐(W)은 미세화될수록 저항이 급격히 증가하는 물리적 한계에 직면했다. 머크가 선보인 몰리브덴은 기존 소재 대비 저항이 절반 수준으로 낮아, 데이터를 더 빠르고 효율적으로 전송할 수 있는 핵심 신소재로 평가받는다.

머크는 이번 전시에서 화학 기상 증착(CVD) 및 원자층 증착(ALD) 공정에 최적화된 몰리브덴 전구체(MoO₂Cl₂)를 집중 소개했다. 이 소재는 3D 낸드(NAND)의 워드라인 공정에 우선 적용된 후, 2나노 이하의 첨단 로직 공정과 차세대 D램으로 채택 범위가 확대될 전망이다.

소재부터 공급 장비까지… ‘메이드 인 코리아’ 통합 솔루션

머크의 차별화 포인트는 단순 소재 공급을 넘어선 ‘통합 솔루션(Integrated Solution)’에 있다. 몰리브덴은 상온에서 고체 형태이며 습도와 온도에 매우 민감해 다루기 까다로운 특성을 지닌다. 이를 해결하기 위해 머크는 다음과 같은 현지화 전략을 구축했다.

• 현지 생산 가동: 충북 음성 공장에서 몰리브덴 화합물을 직접 제조하고, 경기 안산 공장에서 전용 딜리버리 시스템을 생산하며 연내 국내 양산 체제에 돌입한다.
• CHEMKEEPER® 시스템: 고온 가열 및 정밀 습기 관리가 가능한 전용 공급 장치를 통해 소재 사용 효율을 99% 이상으로 끌어올리고 총소유비용(TCO)을 절감한다.
• 계측·검사 역량 통합: 2024년 인수한 유니티-SC(Unity-SC) 기술을 결합해 웨이퍼 특성 분석부터 생산 수율 개선까지 전 공정을 지원한다.

“한국, AI 시대 혁신을 위한 글로벌 허브”

김우규 한국머크 대표는 “머크는 한국 반도체 산업에서 가장 높은 수준의 현지화를 이룬 파트너”라며, “음성 공장의 몰리브덴 양산을 시작으로 한국을 아시아 및 글로벌 시장을 잇는 AI 소재 공급의 핵심 기지로 발전시킬 것”이라고 강조했다.

이번 세미콘코리아 2026에서 머크는 ‘The Next Big Thing Starts with Us’를 주제로 몰리브덴 외에도 가스, 박막, 포뮬레이션 등 AI 반도체 구현에 필수적인 통합 포트폴리오를 선보이며 글로벌 소재 시장에서의 리더십을 공고히 했다.