반도체 생산 공정 및 반도체 만들 때 들어가는 소재 공급 기업 엔씨켐!
여러분, 안녕하세요. 날이 점점 더워지고 있는 5월입니다. 오늘은 반도체와 삼양그룹에 대한 이야기를 주제로 가져왔습니다. 우리나라는 매일 같이 반도체와 관련된 뉴스가 나올 정도로 반도체 산업에 대한 관심이 뜨거운 나라인데요! 혹시 여러분은 삼양그룹이 반도체용 정밀화학소재를 생산하고 있다는 것을 알고 계셨나요?
이번 주간삼양의 주인공은 삼양그룹의 계열사 엔씨켐인데요. 엔씨켐은 반도체용 감광액(포토레지스트·PR)의 핵심 원재료인 폴리머(중합체)와 광산발산제(PAG)를 생산, 공급하는 전문 기업으로서 반도체용 정밀화학소재를 국산화하기 위해 많은 연구와 개발에 힘쓰고 있답니다. 자 그럼, 엔씨켐에 대해 한번 알아볼까요?
반도체용 정밀화학소재 전문 생산 기업, 삼양그룹의 엔씨켐
엔씨켐은 2021년 삼양그룹의 계열사로 편입이 되었는데요. 그 이후 현재까지 삼양그룹은 엔씨켐과 함께 첨단산업용 소재 사업 육성에 박차를 가하고 있습니다. 특히 첨단산업용 핵심 소재의 국산화 및 차세대 재료 선행 개발에 주력하고 있으며, 독자적인 개발 프로세스를 구축하여 혁신적인 연구를 추구하고 있습니다.
반도체 생산에 필요한 다양한 재료 중에서, 엔씨켐은 반도체용 감광액의 핵심 원재료인 폴리머(Polymer)와 광산발산제(PAG)를 생산하는데요. 아무래도 단어들이 익숙지 않죠? 엔씨켐이 정확히 무슨 일을 하는지 이해하려면 반도체 공정에 대해 먼저 이해해야 합니다. 반도체의 공정은 크게 8개의 공정으로 나누어지는데요.
[반도체 8대 공정]
1. 웨이퍼 제조
웨이퍼는 반도체 집적회로를 만드는데 사용하는 주재료
2. 산화공정
웨이퍼 표면에 실리콘 산화막(Sio2)를 형성해 트랜지스터의 기초를 만드는 공정
3. 포토공정(노광공정)
웨이퍼 위에 반도체 회로를 그려 넣는 과정
4. 식각공정
반도체의 구조를 형성하는 패턴을 만드는 과정으로 필요한 회로 패턴을 제외한 나머지 부분 제거
5. 증착 & 이온주입 공정
증착공정은 회로 간의 구분과 연결 및 보호 역할을 하는 박막(Thin Film)을 만드는 공정이며, 이온 주입 공정은 반도체가 전기적인 특성을 갖도록 만드는 과정
6. 금속배선 공정
반도체 회로에 전기적 신호가 잘 전달 될 수 있도록 전기길(금속선)을 연결하는 과정
7. EDS(Electrical Die Sorting) 공정
전기적 특성검사를 통해 개별 칩들이 원하는 품질 수준에 도달했는지를 확인하는 공정
8. 패키징 공정
반도체 칩이 외부와 신호를 주고받을 수 있도록 길을 만들고, 다양한 외부환경으로부터 안전하게 보호받는 형태로 만드는 과정
위 내용과 같이 반도체 생산에는 8가지 큰 공정으로 나뉘는데, 엔씨켐이 생산하는 소재가 주요 담당하는 부분은 3번째 공정인 포토공정입니다. 노광공정이라고도 불리는 포토공정은 기판에 회로를 새겨 넣는 공정인데, 웨이퍼에 감광액(PR, Photo Resist)을 바르고 미세 회로 모양의 빛을 쬐면 감광액이 빛에 반응해 기판에 미세 회로 모양이 그려지게 됩니다. 반도체 패턴 형성(Photolithography)의 핵심공정이지요.
이 포토공정에서 감광액은 웨이퍼에 반도체 회로 패턴을 새기는 과정에서 가장 결정적인 역할을 하게 되는데요. 감광액은 고분자(Polymer), 감광제(PAG), 용매(Solvent), 첨가제(Additive)가 혼합된 혼합물로 보시면 됩니다. 엔씨켐은 여기서 고분자(Polymer)와 감광제(PAG) 및 첨가제(Additive)를 주요 생산합니다. 폴리머와 감광제의 순도와 품질에 따라 웨이퍼 수율에 큰 영향을 미치기 때문에 반도체 공정에 있어서 필수적인 요소입니다.
엔씨켐이 생산하는 반도체 Wet 공정용 소재
엔씨켐은 반도체 Wet 공정에 필요한 소재도 생산하는데요. 반도체 Wet 공정이란 반도체 제조 공정 중 액상 상태의 Wet-chemical을 이용하는 모든 공정을 통칭하는 것이라고 보면 됩니다. 엔씨켐이 생산하는 소재는 반도체용 고기능성 습식 화학제품이라고도 부르는데, 각 공정의 수율 및 불량 개선을 위한 필수 소재로써 원료 정제(Purification), 재생(Recycle), 배합(Formulation) 기술 및 계면활성제 응용 기술을 기반으로 합니다.
이 소재는 위 반도체 8대 공정 중 4번째인 식각공정이나 클리닝 공정에서 주로 사용됩니다. 예를 들어 철판에다 송곳으로 그림을 그린 다음 잔여물을 씻어낼 때 물로 씻어내거나 에어건으로 불어내는데, 엔씨켐은 이 물로 씻어낼 때 사용되는 Remover(Cleaner)의 중간체를 생산합니다.
반도체 공정 중 어떠한 작업을 끝낸 후 깨끗이 세정을 해야 다음 공정으로 넘어갔을 때 불량이나 에러가 생기지 않겠죠. 만약 세정할 때 필요한 세정제가 깨끗하지 않거나 이물을 닦아내는 역할을 하지 못한다면 다음 공정에서 불량이 발생하여 완전 폐기되거나 일부만 남게 될 것입니다. 그 때문에 엔씨켐이 생산하는 Wet Chemical은 반도체 공정에서 꼭 필요한 부분입니다.
국산화를 향한 엔씨켐의 노력과 열정
반도체 제조 공정 시 사용되는 소재와 재료 생산은 주로 일본 업체들이 주도하고 있었습니다. 포토공정의 주요 소재인 감광액 역시 생산하는 대부분이 일본 업체입니다. 반도체 생산에 필요한 소재들을 대부분 일본 업체에 의존하기 있기 때문에 국산화가 매우 필요한 시점인데요. 엔씨켐은 이런 상황에서 자체 생산한 소재를 한국 PR 제조사인 ‘D社’와 글로벌 제조사인 ‘D社’에 납품하고 있으며, 일본계 포토레지스트 업체로 폴리머와 광산발산제 납품을 확대하고 있습니다.
삼양그룹과 엔씨켐, 우리나라 첨단산업의 발전을 향해 가다!
엔씨켐은 그동안 축적된 유기 합성 기술, 고분자 합성 기술 등 다양한 분석 기술을 기반으로 반도체 같은 다양한 전자산업 분야에 사용되는 핵심 폴리머 재료들도 직접 개발하고 있는데요. 개발 및 양산화 제품의 품질을 위해 PPB(Parts Per Billion) 단위까지 측정이 가능한 장비로 관리하고 있답니다! 또한, 제품의 혁신성과 지속적인 경쟁 우위를 확보하기 위해 차별화된 기술 역량을 보유하고 있으며, 지속적인 분석 장비 투자를 통해 풍부하고 다양한 데이터 확보 및 정확한 데이터 해석 기술을 보유하고 있는 기업입니다.
22년 기준 엔씨켐 매출액은 954억입니다. 이는 그동안 진행해 왔던 고객사 다변화 노력의 결실이라고 볼 수 있는데요. 공급망 다변화의 노력으로 일본 주도였던 기존 시장에 변화의 바람을 일으켰으며 나아가 글로벌 시장으로의 큰 도약을 하고 있습니다. 게다가 미래에는 수많은 산업의 디지털화와 전기화로 인해 반도체의 수요가 더 늘어날 것으로 예측 되는데, 이런 산업 변화에 발맞춰 엔씨켐은 더 발전된 기술과 소재 생산 능력을 확보하도록 노력할 것이라고 하네요! 그럼 첨단산업용 소재의 글로벌 리더로 성장해나갈 엔씨켐을 응원해 주세요!