‘소재’ 더한 SK에코플랜트 반도체 종합 서비스, 더 강력해지다!
SK에코플랜트가 반도체 소재 생산 기업 4곳을 자회사로 편입하며 ‘반도체 종합 서비스’ 사업 밸류체인을 한층 더 강화한다. SK트리켐, SK레조낙, SK머티리얼즈퍼포먼스, SK머티리얼즈제이엔씨. 이들 4개사는 앞으로 SK에코플랜트의 반도체 사업을 어떤 새로운 국면으로 이끌어 나가게 될까?
지난 5월 13일, SK에코플랜트가 SK주식회사의 반도체 소재 생산 자회사 4곳의 편입을 추진한다는 소식을 알려왔다. 반도체 생산시설 구축을 시작으로 관련 환경∙에너지 솔루션 제공, 반도체 산업용 가스와 메모리 제품 생산, 반도체 리사이클링까지. 탄탄하게 쌓아 올린 기존의 반도체 사업 포트폴리오를 더욱 확장한 행보로, 높은 성장이 예상되는 반도체 소재 분야를 신규 동력으로 ‘반도체 종합 서비스’를 강화해 나간다는 계획이다. 반도체 종합 서비스 기업, SK에코플랜트의 새로운 축이 될 이들 4개 기업의 면면을 자세히 살펴보자.
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SK트리켐 _ 반도체 최신 트렌드 이끄는 프리커서 전문 기업
반도체 공정 중에는 ‘박막 증착’이라는 단계가 있다. 박막(薄膜, Thin Film)이란 기계 가공으로도 만들 수 없는, 마이크로미터(㎛, 백만분의 1미터) 이하의 두께를 가진 얇은 막으로, 박막 증착(Thin Film Deposition)은 말 그대로 기능성 물질로 만든 이 얇은 막을 *웨이퍼에 균일하게 부착시키는 것이라 할 수 있다. 이 박막이 있어야 반도체 회로들 간의 구분이 가능하고 절연 등의 보호가 되기 때문에 박막 증착은 반도체 생산에서 빠질 수 없는 *8대 공정 중 하나로 꼽힌다.
*웨이퍼(Wafer): 실리콘 등을 얇게 썬 원판으로, 반도체는 이 웨이퍼에 회로를 새기는 방식으로 만들어진다.
*반도체 8대 공정: △웨이퍼 제조 △산화 △포토 △식각 △증착 및 이온주입 △금속배선 △테스트 △패키징
이번에 SK에코플랜트로 편입 추진되는 SK트리켐은 이 박막 증착 공정에 사용되는 ‘프리커서(Precursor, 전구체)’라는 소재를 만드는 기업이다. 반도체 분야에서 프리커서란 박막이 될 원료는 물론 그 원료를 웨이퍼까지 잘 운반하고 증착시키게 하는 성분들까지 포함된 물질을 뜻하는데, SK트리켐은 화학적인 반응을 통해 박막을 증착시키는 CVD(Chemical Vapor Deposition), 그 중에서도 초미세 반도체 생산을 위해 원자층(0.1~0.2나노미터) 단위로 정밀하게 박막을 증착하는 ALD(Atomic Layer Deposition) 프리커서를 개발, 생산하고 있다.
세계 반도체용 전구체 시장은 현재 25억 달러(약 3.5조 원) 규모에서 연평균 12.8%씩 성장, 2030년에는 53억 달러(약 7.5조 원)에 달하는 거대 시장을 형성될 것으로 전망되고 있다(Stratistics MRC, 2024). AI 시대에 폭증하는 데이터를 소화하기 위해 더 작으면서도 성능 좋은 반도체가 요구되고 있고, 이를 위해 반도체 회로의 선폭을 줄이는 미세화 기술을 넘어 여러 개의 집적회로를 층층이 쌓아 올려 하나의 반도체로 만드는 적층 기술로까지 개발 트렌드가 발전하면서 그만큼 품질 좋은 프리커서의 수요가 늘어나고 있기 때문이다. 그런 점에서 SK㈜와 일본의 트리케미칼(Tri Chemical Laboratories Inc.)이 합작해 설립한 SK트리켐은, 양사의 기술력과 특허를 기반으로 압도적인 전구체 제품군과 생산력을 보유하고 있는 국내 메인 플레이어로서 프리커서 시장의 발전과 함께 그 성장이 더욱 기대되고 있다.
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SK레조낙 _ 국내 유일의 합성 기반 식각 가스 생산 기업
SK에코플랜트의 또다른 반도체 소재 자회사가 될 SK레조낙은 ‘식각 가스’ 전문 기업이다. 역시 반도체 8대 공정에 들어가는 식각(蝕刻, Etching)은 반도체 내부에 회로가 들어갈 공간을 파내는 공정으로, 보통 웨이퍼에 특정 물질을 도포시킨 후 목적에 맞는 가스에 노출시키는 방식으로 식각을 하는데 이때 사용되는 가스 소재를 생산하는 것이다.
반도체 소재 중에서도 식각 가스는 지정학적 리스크가 큰 분야다. 예를 들어 식각 가스 중 하나인 육불화부타디엔(C4F6)은 러시아가 주요 생산국으로 꼽히는데, 현재 전쟁이 장기화되며 전 세계적으로 수급 불안정을 야기하고 있는 중이다. 또 불과 몇 년 전 우리나라만 보더라도 일본에 식각 가스를 90% 이상 수입해 쓰고 있었던 탓에 2019년 일본이 식각 가스를 수출 규제할 당시 반도체 산업 전체가 휘청인 전례가 있다.
이러한 상황 속 SK레조낙은 안정적인 국내 식각 가스 공급망을 이끌고 있는 기업이라 할 수 있다. 현재 SK레조낙은 육불화부타디엔을 포함한 다양한 식각 가스를 생산하고 있으며, 특히 높은 정밀도를 요구하는 식각 공정에 사용되는 모노플루오르메탄(CH3F)과 블룸화수소(HBr) 가스 합성 설비를 국내에서는 유일하게 갖추고 있는 기업으로서 차별화된 경쟁력을 보유, 식각 가스의 국산화와 국내 반도체 소재의 자립적인 생태계 형성에 기여하고 있다. 여기 더해 최근에는 반도체 외에도 디스플레이, MEMS(Micro Electromechanical Systems, 미세전자기계시스템) 등 식각 공정이 활용되는 다양한 분야로도 시장을 확대하며 더 큰 도약을 준비하고 있기도 하다.
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SK머티리얼즈퍼포먼스 _ 극미세 반도체를 현실로 만드는 포토 소재 전문 기업
다음으로 SK머티리얼즈퍼포먼스는 반도체 회로를 그려 넣는 포토리소그래피(Photolithography, 이하 ‘포토’) 공정에 사용되는 일명 ‘포토 소재’ 생산 기업이다. 포토라는 단어에서 짐작할 수 있듯, 포토 공정은 사진을 찍는 것과 그 과정이 비슷하다. 웨이퍼라는 일종의 인화지 위로 빛에 민감하게 반응하는 ‘포토레지스트(Photoresist, 감광액)’란 물질을 깔고 빛을 통과시켜 회로의 패턴을 찍어내는 것이다. SK머티리얼즈퍼포먼스는 이 과정에서 사용되는 포토레지스트를 중심으로 포토레지스트 밑에서 빛 반사를 조절하는 BARC(Bottom Anti-Reflective Coating), 포토레지스트가 무너지지 않도록 단단하게 지탱해주는 SOC(Spin on Carbon) 등의 포토 소재를 생산하고 있다.
반도체의 수율이라는 것은 결국 회로를 얼마나 정밀하게 그려 넣느냐로 결정이 되기 때문에, 포토 공정의 기술 변화는 반도체 산업 전체 트렌드를 이끈다 해도 과언이 아니다. 이러한 포토 공정의 현재 화두는 ‘EUV(Extreme Ultaviolet, 극자외선) 포토레지스트’. 즉 이전의 포토 공정에서 사용되던 광원인 DUV(Deep Ultraviolet, 심자외선)보다 짧고 높은 에너지를 가진 EUV 파장으로 보다 간격이 좁은 미세회로를 구현해낼 포토레지스트를 개발하는 것인데, 전 세계 EUV 포토레지스트 시장만 연평균 25.3%씩 성장해 2030년 11억 달러(약 1.5조 원) 규모에 달할 것으로 예상될 만큼 그 수요가 급격하게 늘어나고 있다(QYResearch, 2023). 이러한 흐름에 대응해 SK머티리얼즈퍼포먼스는 선제적으로 EUV 포토레지스트 기술과 생산설비를 구축, 이미 2022년부터 안정적으로 제품을 생산해 나가고 있는 기업으로 국내 시장을 빠르게 선점하고 있는 것은 물론 세계 수요 증가에 따라 그 영향력 역시 점차 확대될 것으로 보인다.
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SK머티리얼즈제이엔씨 _ 첨단 디스플레이 기술을 실현하는 OLED 소재 기업
자동차 앞 유리에 펼쳐지는 헤드업 디스플레이, 스크린이 돌돌 말리는 롤러블 TV, 폴더 형식의 스마트폰 등 최근 주목받고 있는 디스플레이 신기술들을 가능하게 만드는 주인공, 바로 OLED(Organic Light-Emitting Diode, 유기발광다이오드)다. OLED는 형광성 *유기화합물을 기반으로 한 반도체 소자의 일종으로, 백라이트가 필요한 기존의 LCD(Liquid Crystal Display, 액정 디스플레이)와 달리 스스로 빛을 발산해 투명하거나 얇거나, 다양한 모양의 디스플레이 형태를 가능하게 하고 있다.
*탄소(C)를 중심으로 하는 화합물.
SK에코플랜트의 자회사가 될 SK머티리얼즈제이엔씨는 이러한 OLED의 핵심 발광 소재인 블루 도판트(Blue Dopant)를 생산하는 기업이다. 디스플레이를 구현하기 위해서는 빨강, 초록, 그리고 파란색 빛의 파장이 필요한데, 간단히 말하면 이 중에서 파란색 재료를 만드는 것이라 할 수 있다. 그러나 이들 재료를 만들어 내는 것, 특히 블루 도판트를 생산해내는 것은 말처럼 그렇게 간단하지 않다. OLED에 사용되는 빨간, 초록, 파란색 소자는 각각 수명이 달라 시간이 흐르면서 색상이 틀어지는 현상이 발생하는데, 그중에서도 블루 소자는 방출하는 에너지가 나머지 두 개보다 큰 탓에 수명이 짧아 고성능의 블루 도판트를 필요로 하기 때문이다. 이에 블루 도판트는 레드, 그린에 비해 높은 기술 수준을 요하며, 시장 진입장벽 역시 매우 높은 편이다.
그런 점에서 SK머티리얼즈제이엔씨는 완전히 새로운 타입의 블루 도판트를 생산하며 국내외 독보적인 지위를 갖춘 기업으로 평가받고 있다. 기존에 질소와 탄소로 이루어진 블루 도판트가 아니라, 붕소(Boron)화합물을 사용함으로써 빛이 퍼지는 폭을 줄여 보다 적확하고 효율 높은 블루 도판트를 만들어내고 있는 것이다. SK머티리얼즈제이엔씨는 이러한 붕소 관련 특허권을 다수 보유하고 있는데, 붕소는 차세대 디스플레이 발광 방식으로 꼽히는 TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence, 열활성화지연형광)를 실현시킬 재료로도 각광받고 있어 SK머티리얼즈제이엔씨가 새로운 시장에서도 역시 유리한 고지를 점할 수 있을 것으로 전망된다.
이번에 편입 추진하는 반도체 소재 기업들은 그 각각으로도 차별화된 경쟁력을 보유한 기업으로서 높은 성장이 예상되지만 SK에코플랜트는 기존 사업들, 특히 지난해 편입한 에센코어(반도체 메모리 제품 생산), SK에어플러스(반도체 산업용 가스 생산), 그리고 SK테스(E-Waste 리사이클링)와 전방위적인 시너지를 창출할 것으로 기대하고 있다. SK에코플랜트가 이번 반도체 소재 사업 강화를 통해 반도체의 시작부터 끝까지 책임지는 ‘반도체 종합 서비스 기업’으로서의 입지를 더욱 공고히 할 수 있길 바라본다.
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*반도체 8대 공정: △웨이퍼 제조 △산화 △포토 △식각 △증착 및 이온주입 △금속배선 △테스트 △패키징
이번에 SK에코플랜트로 편입 추진되는 SK트리켐은 이 박막 증착 공정에 사용되는 ‘프리커서(Precursor, 전구체)’라는 소재를 만드는 기업이다. 반도체 분야에서 프리커서란 박막이 될 원료는 물론 그 원료를 웨이퍼까지 잘 운반하고 증착시키게 하는 성분들까지 포함된 물질을 뜻하는데, SK트리켐은 화학적인 반응을 통해 박막을 증착시키는 CVD(Chemical Vapor Deposition), 그 중에서도 초미세 반도체 생산을 위해 원자층(0.1~0.2나노미터) 단위로 정밀하게 박막을 증착하는 ALD(Atomic Layer Deposition) 프리커서를 개발, 생산하고 있다.
세계 반도체용 전구체 시장은 현재 25억 달러(약 3.5조 원) 규모에서 연평균 12.8%씩 성장, 2030년에는 53억 달러(약 7.5조 원)에 달하는 거대 시장을 형성될 것으로 전망되고 있다(Stratistics MRC, 2024). AI 시대에 폭증하는 데이터를 소화하기 위해 더 작으면서도 성능 좋은 반도체가 요구되고 있고, 이를 위해 반도체 회로의 선폭을 줄이는 미세화 기술을 넘어 여러 개의 집적회로를 층층이 쌓아 올려 하나의 반도체로 만드는 적층 기술로까지 개발 트렌드가 발전하면서 그만큼 품질 좋은 프리커서의 수요가 늘어나고 있기 때문이다. 그런 점에서 SK㈜와 일본의 트리케미칼(Tri Chemical Laboratories Inc.)이 합작해 설립한 SK트리켐은, 양사의 기술력과 특허를 기반으로 압도적인 전구체 제품군과 생산력을 보유하고 있는 국내 메인 플레이어로서 프리커서 시장의 발전과 함께 그 성장이 더욱 기대되고 있다.
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SK에코플랜트의 또다른 반도체 소재 자회사가 될 SK레조낙은 ‘식각 가스’ 전문 기업이다. 역시 반도체 8대 공정에 들어가는 식각(蝕刻, Etching)은 반도체 내부에 회로가 들어갈 공간을 파내는 공정으로, 보통 웨이퍼에 특정 물질을 도포시킨 후 목적에 맞는 가스에 노출시키는 방식으로 식각을 하는데 이때 사용되는 가스 소재를 생산하는 것이다.
반도체 소재 중에서도 식각 가스는 지정학적 리스크가 큰 분야다. 예를 들어 식각 가스 중 하나인 육불화부타디엔(C4F6)은 러시아가 주요 생산국으로 꼽히는데, 현재 전쟁이 장기화되며 전 세계적으로 수급 불안정을 야기하고 있는 중이다. 또 불과 몇 년 전 우리나라만 보더라도 일본에 식각 가스를 90% 이상 수입해 쓰고 있었던 탓에 2019년 일본이 식각 가스를 수출 규제할 당시 반도체 산업 전체가 휘청인 전례가 있다.
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반도체의 수율이라는 것은 결국 회로를 얼마나 정밀하게 그려 넣느냐로 결정이 되기 때문에, 포토 공정의 기술 변화는 반도체 산업 전체 트렌드를 이끈다 해도 과언이 아니다. 이러한 포토 공정의 현재 화두는 ‘EUV(Extreme Ultaviolet, 극자외선) 포토레지스트’. 즉 이전의 포토 공정에서 사용되던 광원인 DUV(Deep Ultraviolet, 심자외선)보다 짧고 높은 에너지를 가진 EUV 파장으로 보다 간격이 좁은 미세회로를 구현해낼 포토레지스트를 개발하는 것인데, 전 세계 EUV 포토레지스트 시장만 연평균 25.3%씩 성장해 2030년 11억 달러(약 1.5조 원) 규모에 달할 것으로 예상될 만큼 그 수요가 급격하게 늘어나고 있다(QYResearch, 2023). 이러한 흐름에 대응해 SK머티리얼즈퍼포먼스는 선제적으로 EUV 포토레지스트 기술과 생산설비를 구축, 이미 2022년부터 안정적으로 제품을 생산해 나가고 있는 기업으로 국내 시장을 빠르게 선점하고 있는 것은 물론 세계 수요 증가에 따라 그 영향력 역시 점차 확대될 것으로 보인다.
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자동차 앞 유리에 펼쳐지는 헤드업 디스플레이, 스크린이 돌돌 말리는 롤러블 TV, 폴더 형식의 스마트폰 등 최근 주목받고 있는 디스플레이 신기술들을 가능하게 만드는 주인공, 바로 OLED(Organic Light-Emitting Diode, 유기발광다이오드)다. OLED는 형광성 *유기화합물을 기반으로 한 반도체 소자의 일종으로, 백라이트가 필요한 기존의 LCD(Liquid Crystal Display, 액정 디스플레이)와 달리 스스로 빛을 발산해 투명하거나 얇거나, 다양한 모양의 디스플레이 형태를 가능하게 하고 있다.
*탄소(C)를 중심으로 하는 화합물.
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그런 점에서 SK머티리얼즈제이엔씨는 완전히 새로운 타입의 블루 도판트를 생산하며 국내외 독보적인 지위를 갖춘 기업으로 평가받고 있다. 기존에 질소와 탄소로 이루어진 블루 도판트가 아니라, 붕소(Boron)화합물을 사용함으로써 빛이 퍼지는 폭을 줄여 보다 적확하고 효율 높은 블루 도판트를 만들어내고 있는 것이다. SK머티리얼즈제이엔씨는 이러한 붕소 관련 특허권을 다수 보유하고 있는데, 붕소는 차세대 디스플레이 발광 방식으로 꼽히는 TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence, 열활성화지연형광)를 실현시킬 재료로도 각광받고 있어 SK머티리얼즈제이엔씨가 새로운 시장에서도 역시 유리한 고지를 점할 수 있을 것으로 전망된다.
이번에 편입 추진하는 반도체 소재 기업들은 그 각각으로도 차별화된 경쟁력을 보유한 기업으로서 높은 성장이 예상되지만 SK에코플랜트는 기존 사업들, 특히 지난해 편입한 에센코어(반도체 메모리 제품 생산), SK에어플러스(반도체 산업용 가스 생산), 그리고 SK테스(E-Waste 리사이클링)와 전방위적인 시너지를 창출할 것으로 기대하고 있다. SK에코플랜트가 이번 반도체 소재 사업 강화를 통해 반도체의 시작부터 끝까지 책임지는 ‘반도체 종합 서비스 기업’으로서의 입지를 더욱 공고히 할 수 있길 바라본다.
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