"웨이퍼 장당 단가 낮아질 것"…한성크린텍, 초순수 첫 국산화 눈앞

SK실트론 웨이퍼에 내년까지 장비 공급
첨단 반도체 필수품 '초순수'…日·유럽 의존
디스플레이·기판 등 첨단공정 수요 커질 듯

수처리 전문기업 한성크린텍이 진정한 초순수 국산화를 눈앞에 두고 있다. 12인치(300mm) 웨이퍼 기준 세계 3위 기업 SK실트론에 내년까지 자체 제작한 장비를 투입하기로 한 것이다. SK실트론은 초순수 관련 장비를 일본과 유럽 등 외국산을 사용하고 있는데, 내년부터 대체할 경우 가격경쟁력을 높이는 데 도움이 될 것으로 본다. 관련 업계에선 장비까지 국산화해야 '국산 초순수'로 인정한다.

초순수는 전해질, 유기물, 미생물 등 물속 불순물을 제거한 물이다. 반도체 웨이퍼(원판) 제작, 전공정, 패키징(후공정) 단계에서 웨이퍼 세정할 때 쓴다.

박종운 한성크린텍 대표이사 사장.[사진제공=한성크린텍]

박종운 한성크린텍 대표이사 사장은 지난달 29일 서울 본사에서 가진 인터뷰에서 "시간당 400t 이상 초순수를 공급하는 대용량 초순수 생산설비 제작을 진행하고 있다"면서 "SK실트론에 공급하게 될 것"이라고 말했다.

SK실트론은 이미 한성크린텍 기술이 투입된 초순수를 지난해 5월부터 하루에 1200t씩 쓰고 있다. 하지만 장비는 일본, 유럽 등 외국산을 유지하고 있다. 내년 한성크린텍 장비가 들어올 경우 SK실트론 초순수 공급량은 지금보다 2배 늘어난다.

초순수 국산화의 가장 큰 장점은 비용을 낮출 수 있다는 것이다. 자리를 함께한 길대수 한성크린텍 미래기술연구소장은 "웨이퍼 1장당 3000원가량 되는 초순수 단가를 더 낮출 수 있는 계기가 될 것"이라고 말했다. 초순수 업계는 일본 업체가 한국보다 20~30%가량 단가를 높게 책정한다고 본다. 국내 초순수 기업이 일본 업체 기술력을 따라잡고 납품을 늘리면 SK실트론 같은 대기업 입장에서도 생산 단가를 낮출 수 있다.

초순수는 AI반도체, 파운드리(반도체 위탁생산) 등 첨단 공정에 쓰인다. 특히 7나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1ｍ) 이하 AI반도체, 10나노 초반대 D램 등을 만드는 과정에서 웨이퍼를 초순수로 씻지 않으면 파티클(입자)이 발생해 반도체가 오염된다. 엔비디아 AI반도체나 삼성전자, SK하이닉스가 고급 반도체를 더 효율적으로 제조하기 위해선 초순수가 필수라는 뜻이다. 글로벌 물산업 조사기관 GWI(Global Water Intelligence)에 따르면 전 세계 반도체 기업 초순수 활용률은 2021년 기준 40% 수준이다. 최근에는 반도체·디스플레이 기업은 물론 기판 업체들도 공정에 초순수를 쓰기 시작했다.

윤석열 대통령이 지난 2월1일 경북 구미시 SK실트론 공장을 방문해 초순수 실증플랜트 시찰 후 참석자들과 기념촬영을 하는 모습.[사진제공=대통령실]

한성크린텍은 SK실트론 납품이 주요 수요처를 늘리는 계기가 될 것으로 본다. 길대수 소장은 "SK실트론에 납품했다는 것은 우리 초순수가 세계적 수준이라는 증거"라고 했다.

SK실트론에 공급은 지난 20년간 문을 두드린 결과다. 1994년 LG마이크론(현 LG이노텍) 3공장 초순수 설비 사업을 따내면서 사업 첫발을 디뎠지만 과정은 쉽지 않았다. 기술 격차 때문이다. 강석태 카이스트 교수가 2022년 9월 발표한 내용을 보면 한국의 초순수 기술 수준은 일본 대비 81%, 기술 격차는 3.6년으로 나타났다. 수치에 대해서는 논란이 있을 수 있지만, 삼성전자 등 주요 업체들이 국산 초순수를 사용하기를 망설이는 것은 분명해 보인다.

예산 300억원(민간 포함 시 443억원)을 투입한 2021~2025년 환경부의 초순수 생산 국산화 연구개발(R&D) 사업 업체로 선정된 이후 SK실트론 초순수 계약을 따낼 수 있었다.

박 대표는 최근 정부가 발표한 메가 클러스터 정책에 주목하고 있다. 그는 "10~20년 동안의 먹거리를 찾을 수 있는 시장이 확보된 것"이라고 평가했다. 한성크린텍은 평택, 화성, 구미 공장을 보유하고 있다. 최종 목표는 '경기도 소재·부품·장비 클러스터 수요기업 납품'이다. 경기도에는 삼성전자 평택, 화성 공장과 SK하이닉스 이천 공장 등이 있다. 용인에도 두 회사가 공장을 짓고 있다. 박 대표는 "생산 역량을 높이기 위해 평택 공장을 3년 안에 리모델링할 계획"이라고 강조했다.

문채석 기자 chaeso@asiae.co.kr