도쿠야마, 고순도제품 공급 확대 … LG화학‧이수화학은 범용 중심

IPA(Isopropyl Alcohol)는 반도체용 고순도화가 요구된다.
일본 도쿠야마(Tokuyama)는 2025년 전자소재 사업의 매출액을 1000억엔으로 확대하겠다는 목표 아래 고순도제품인 IPA-SE 공급 확대를 핵심전략으로 설정했다.
도쿠야마는 IPA를 광범위한 산업 분야에 투입하고 있으며 반도체 제조공정의 세정용으로 고순도제품인 IPA-SE를 주력 공급하고 있다. 특히, 독자 개발한 제조기술인 직접수화공법으로 불순물 농도를 크게 낮춘 고품질 IPA를 생산하고 있다.
IPA-SE는 일반 IPA보다 순도를 더욱 높인 고부가가치제품으로 1990년대 중반부터 해외 사업장을 통해 반도체 메이저들에게 공급하고 있으며, 최근에는 반도체 미세화 진전과 주요 반도체 생산기업들의 증설에 따라 IPA-SE 수요가 증가하고 있다.
최신 사양인 5나노미터 노드보다도 더욱 미세해지고 있는 차세대 반도체에는 고순도 IPA가 필요한 제조공정이 많기 때문이다.
도쿠야마는 국내외에서 IPA-SE 생산체제를 확충하는 한편 품질관리 체계를 강화함으로써 수요 확보에 속도를 내고 있다.
생산능력 확대를 위해서는 반도체산업이 집적된 타이완에서 직접 공급하기 위해 포모사플래스틱(Formosa Plastics)과 50대50 합작투자를 통해 2022년 1월 상업가동을 목표로 IPA-SE 원액 3만톤 공장을 건설하고 있다.
일본 도쿠야마 공장에서 IPA-SE 원액을 생산한 다음 타이완 공장 2곳과 중국에서 소분 충진을, 싱가폴 공장에서는 증류 및 소분 충진을 추진했으나 포모사플래스틱과의 합작공장을 완공하면 원액 공장이 2곳으로 확대되고 타이완에서는 소분 충진까지 모두 진행할 수 있게 돼 생산효율성이 높아질 것으로 기대하고 있다.
합작공장은 포모사플래스틱으로부터 원료용 프로필렌(Propylene)을 공급받아 도쿠야마의 직접수화공법을 적용해 IPA-SE를 생산할 예정이며 수요기업의 요청에 맞추어 조기 증설하는 방안을 검토하고 있다.
또 품질관리 체계를 강화하기 위해 2021년 3월 타이완 공업기술원과 계측장치 개발에 착수했다.
앞으로 반도체 제조 프로세스에서 사용하는 세정약품 원액에서 불순물을 실시간으로 계측하는 기술을 개발할 계획이며, 불순물을 빠르게 계측할 수 있게 되면 웨이퍼 오염을 방지하고 반도체 생산수율을 높이는 성과를 낼 수 있을 것으로 예상하고 있다.
반도체 세정약품의 품질을 제어할 수 있는 기술을 확립하면 수요기업과의 연계 강화에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
도쿠야마의 전자소재 사업은 고순도 IPA 외에 질화알루미늄(AlN) 등 방열소재, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 슬러리용 실리카(Silica), 포토레지스트용 현상액 등으로 구성돼 있으며, 도쿠야마가 전자소재 사업 매출을 650억엔에서 1000억엔으로 확대하기 위한 5개년 계획을 추진하고 있어 고순도 IPA 공급 확대가 목표 달성을 좌우할 것으로 판단된다.
최근 반도체 투자가 활발히 이루어지고 있는 중국과 대규모 최첨단 팹 투자가 기대되는 미국에 대한 공급 확대 전략도 검토하고 있다.
국내에서도 LG화학과 이수화학이 IPA를 생산하고 있으나 잉크, 소독, 페인트용 등 범용 공급에 그치고 있다.대부분 용도에서 에탄올(Ethanol)과 경쟁하며 시황에 쉽게 좌우되고 있어 반도체용 등 고부가가치 영역 개척이 시급한 것으로 판단된다.
이수화학은 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 사태로 소독제용 IPA 수요가 급증한 2020년 상반기 호조를 누렸으나 이후 공급과잉으로 전환돼 경쟁력이 악화된 것으로 평가된다. (강윤화 선임기자)