[반도체소재]
노광공정, 국내 소부장 확대된다!
화학저널 2024.06.24

 

에드워드, 아산 부품 공장 준공 … 켐트로닉스는 PGMEA 테스트

 

국내 반도체 시장에서 EUV(극자외선) 노광공정 소부장(소재·부품·장비)이 확대되고 있다.
영국의 반도체 장비 생산기업 에드워드(Edwards)는 5월14일 충청남도 아산에 신규 극자외선(EUV) 노광공정용 핵심 부품 공장을 준공했다.
에드워드는 글로벌 1위 반도체 제조 공정용 진공펌프 생산기업으로 세계 최고수준의 경쟁력과 인프라를 보유한 것으로 평가된다.
에드워드는 1992년 한국법인을 설립한 후 2009년 영국 소재 생산설비를 모두 한국으로 이전했으며 신규 공장을 포함해 천안과 아산에 총 5개의 공장을 건설해 운영하고 있다.
아산시 탕정면에서 열린 에드워드 신규 공장 준공식에는 최우석 산업통상자원부 무역투자실장을 비롯해 주한영국대사관, 에드워드 코리아, 충청남도, 아산시의 관계자들이 참석했다.
에드워드는 신규 공장에서 EUV 노광공정용 장비를 위한 통합 진공 솔루션 및 가스 처리장치 등을 생산할 계획이며 생산한 부품을 삼성전자, SK하이닉스 등 국내 반도체 생산기업뿐만 아니라 미국 인텔(Intel), 마이크론(Micron Technology), 타이완 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing) 등 주요 글로벌기업에게 수출할 예정이다.
정인교 통상교섭본부장은 2024년 1월 에드워드와 미래 투자계획을 논의하고 애로 해소 등 지원을 약속했다.
산업통상자원부는 새로 건설한 아산공장을 통해 반도체 핵심 공정인 노광공정의 부품·장비 공급망이 안정되며 국내 경쟁력이 강화되고 국내외 반도체 생산기업과의 협력 강화로 연간 3000억원 이상의 수출 효과가 나타날 것으로 전망하고 있다.
최우석 무역투자실장은 “에드워드의 EUV 노광공정용 핵심 부품 투자는 경제안보 측면에서도 큰 중요성을 가진다”며 “한국 반도체산업의 혁신과 미래를 함께 이끌 것”이라고 강조했다. 
켐트로닉스는 PGMEA(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate)를 중심으로 반도체용 소재 수익성의 향상이 기대된다.
PGMEA는 미국, 일본 등 해외 의존도가 높은 반도체 EUV 공정 핵심 용제로 포토레지스트(PR)의 70-80%를 차지하는 핵심 원료이다.
켐트로닉스는 2022년 PGMEA 개발에 성공한 후 240억원을 투자해 생산능력 1만톤을 확보했으며 2023년 170억원을 추가 투입해 2만5000톤까지 확대하고 삼성전자와 품질 테스트를 진행한 것으로 알려졌다. 
시장 관계자들은 켐트로닉스가 PGMEA 품질 테스트를 2024년 3분기 완료하고 양산을 시작할 것으로 기대하고 있으며 생산한 PGMEA는 동우화인켐에게 공급해 동우화인켐이 포토레지스트 전용 신너(Thinner) 제조에 사용할 것으로 예상된다. 
켐트로닉스 관계자는 4월3일 “수요기업마다 다르지만 2‧3분기에 품질 테스트를 완료할 것으로 기대하고 있으며 품질 테스트 완료 후 양산화를 위해 준비하고 있다”며 “신규 설비투자도 4분기 마무리할 계획이며 2025년부터 생산능력 2만5000톤 확보에 대한 효과가 나타날 것”이라고 강조했다.
켐트로닉스의 PGMEA는 99.999%(5N)의 초고순도를 구현했으며 베타 이성질체 함유량을 기존 10-20ppm에서 1-2ppm 수준으로 크게 낮추어 주목받고 있다.
PGMEA에 함유된 베타 이성질체는 생체독성이 강해 불임이나 기형아를 유발할 수 있다는 문제가 제기됐으며 삼성전자는 2급 유해물질로 분류하고 있다.
시장 관계자는 “PGMEA는 순도도 중요하지만 베타 이성질체를 최소화하는 것이 중요하다”고 강조했다.
켐트로닉스의 주요 경쟁기업인 재원산업 역시 PGMEA 개발 과정에서 켐트로닉스와 동일한 순도와 이성질체 함유량을 달성하고 2만4000톤 수준의 생산능력을 확보했으며 삼성전자가 요구하는 고순도 친환경제품으로 전환할 계획인 것으로 알려졌다.
재원산업이 생산한 PGMEA는 국내기업 최초로 삼성전자의 품질 테스트를 통과해 최종 품질 승인을 획득했으며 2023년 3월부터 삼성전자 1차 협력기업인 동진쎄미캠에게 공급해 신너로 제조된 후 삼성전자의 반도체 공정에 투입된 것으로 추정된다.
글로벌 EUV 노광장비를 독점 생산하는 네덜란드 ASML은 2023년 12월 한국-네덜란드 반도체 협력 협약식에서 EUV 공동 연구소 설립에 관한 업무협약(MOU)을 체결하고 7억유로(약 1조원)를 투자해 한국에서 삼성전자와 차세대 노광장비를 개발하기로 했다.  
ASML은 2023년 4분기 수주액 92억유로(약 13조3226억원) 가운데 EUV 노광장비가 56억유로(약 8조1102억원)로 51.4%를 차지했다.
최근에는 1나노미터대 차세대 프로세스용 High-NA(Numerical Aperture) EUV 장비인 EXE : 5000 초도물량을 삼성전자와 TSMC에 비해 기술 경쟁에서 뒤처진 것으로 평가되는 미국 인텔에게 공급한 것으로 알려졌다. (김진희 기자)

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