화학저널

TSMC‧삼성 이어서 인텔‧SK도 EUV 도입 … 일본, 설비투자 확대

반도체 소재 생산기업들이 최첨단 프로세스인 EUV(극자외선) 대응에 속도를 내고 있다.
반도체는 최대 메이저인 타이완 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing)와 삼성전자가 EUV로 첨단반도체를 생산하고 있고 미국 인텔(Intel), 마이크론테크놀로지(Micron Technology), SK하이닉스도 EUV 도입을 추진하면서 첨단반도체 리소그래피 공정의 절반 이상이 EUV로 전환될 것으로 예상된다.
첨단반도체 미세화에 필수적인 EUV는 현재 5-7나노미터 프로세스를 기준으로 리소그래피 중 5-10개 공정에 적용되고 있으며 2023년 양산이 예고된 3나노미터 프로세스는 기존의 2배 정도인 20개 이상 공정에 EUV가 적용될 것으로 전망되고 있다. 
3나노미터 이후 프로세스에서 EUV 공정이 늘어나면 EUV 소재 투입량이 증가할 수밖에 없어 관련기업들이 투자를 준비하고 있다.
글로벌 반도체 회로 형성용 포토레지스트 메이저인 TOK는 2021년 상반기 EUV 레지스트 판매량이 전년동기대비 1.7배 급증했으며 하반기에는 증가율이 다소 둔화되나 수요기업들의 수율 향상으로 레지스트 사용량이 최적화되며 전반적인 환경에 변화가 없을 것으로 낙관하고 있다.
반도체용 포토레지스트는 TOK 외에도 JSR, 신에츠케미칼(Shin-Etsu Chemical), 스미토모케미칼(Sumitomo Chemical), 후지필름(Fujifilm) 등 일본기업들이 글로벌 시장의 90%를 장악하고 있다.
JSR은 2020년 하반기부터 EUV 레지스트 사업에서 호조를 누리고 있으며, 신에츠케미칼 역시 EUV 레지스트 사업의 수익성 개선에 속도를 내고 있다.
EUV 레지스트는 3나노 프로세스의 소재 선정이 최종단계에 접어들면서 기술 경쟁이 치열해지고 있다.
포토레지스트 생산기업들은 EUV 양산을 계획하고 있는 SK하이닉스 등에게 EUV 레지스트 샘플을 제안하는 등 시장 선점에 총력을 기울이고 있으며 시장성장률보다 빠른 속도로 설비투자를 본격화하고 있다.
TOK는 2021년 말까지 한국공장의 생산능력을 2배 확대할 예정이며, JSR은 2022년 완공을 목표로 일본 요카이치(Yokkaichi)에 새로운 공장동을 건설하고 있다.
신에츠케미칼은 2022년까지 300억엔을 투자해 포토레지스트를 생산하고 있는 일본과 타이완 공장의 생산체제를 강화할 방침이며, 스미토모케미칼은 첨단반도체용 레지스트 생산능력을 2024년까지 2019년에 비해 2.3배 확대할 계획이다. 후지필름도 EUV 레지스트 생산체제 강화를 준비하고 있다.
반도체 호황이 계속되며 EUV 블랭크마스크도 수혜를 입고 있다.
포토레지스트와 마찬가지로 첨단반도체의 회로 형성에 사용되며 EUV 블랭크마스크는 AGC와 호야(HOYA)가 글로벌 시장을 양분하고 있다.
AGC는 2021년 EUV 블랭크마스크 판매량이 전년대비 1.5배 급증한 것으로 추정하고 있으며 2025년 매출액을 400억엔 이상으로 확대하기 위해 2022년까지 수백억엔을 투자해 생산능력을 2배 확대할 계획이다.
호야는 싱가폴 설비투자 성과가 반영돼 2021년 2분기 EUV 블랭크마스크 판매량이 전년동기대비 1.7배 증가했고, 신에츠케미칼도 EUV 블랭크마스크 투자에 박차를 가하고 있다.
미쓰이케미칼(Mitsui Chemicals)은 2021년 5월 EUV 노광공정에 사용하는 방진커버인 EUV 페리클 상업생산을 시작했다. 세계에서 유일하게 EUV 노광장치를 생산하고 있는 네덜란드 ASML과 독점 라이선스 계약을 체결하고 생산체제를 정비한 것으로 알려졌다.
EUV 페리클은 포토마스크를 깨끗하게 유지하고 이물질을 흡착함으로써 발생할 수 있는 반도체 제조 불량을 막는 역할을 하고 있다.
미쓰이케미칼은 2019년 ASML로부터 생산‧판매권을 취득했으며 반도체 호황을 통해 ICT 소재 사업이 장기간 호조를 누릴 것으로 기대하고 있다. (강윤화 선임기자)