SK머티리얼즈가 반도체 특수재료 사업을 다각화한다. 수요성장에 따른 증설투자, 산업가스, 전구체, 식각가스 등으로의 확장과 함께 최근에는 고기능성 습식케미컬(Wet Chemical) 사업에 진출했다. 습식케미컬은 반도체 전공정 소재 가운데 하나다. 3D 낸드플래시 적층 수가 늘어나면서 식각(Etch) 공정이 중요해졌고 핵심소재인 고선택비인산(HSN)의 역할이 커졌다. 반도체 재료·장비업체인 엘티씨에이엠과 함께 관련 제품을 개발해 판매한다.

지난해 실적은 매출 5123억원, 영업이익 1477억원을 기록했다. 사상 최대다. 5년 동안 매출과 영업이익의 연평균 성장률이 각각 28%, 113%에 달했다. 사업이 확장되면서 2016년 68명, 2017년 226명이 증원되며 2018년 11월 기준 자회사를 더해 872명의 임직원이 근무 중이다.

고기능성 습식케미컬은 3D 낸드플래시 소자 기술 가운데 하나인 타노스(TANOS:Ta/AlO(Oxide)/Nitride/Oxide/Si)에 적합하다. 타노스는 절연 막질 데이터를 저장하는 전하 기억 소자인 소노스(SONOS:Si/MTO(Oxide)/Nitride/Oxide/Si) 소자의 윗부분 표면을 실리콘 대신 탄탈(Ta)을 사용한다. 셀을 증착한 다음 질화물(Nitride) 자리에 마지막으로 금속 게이트(Gate Last)를 만드는 방식이다.

이 방식은 차지 트랩 플래시(CTF:Charge Trap Flash) 기술에 필수적이다. CTF는 셀 사이의 간섭 현상을 줄이기 위한 기술로 절연체에 전하를 저장한다. 고선택비인산과 같은 고기능성 습식케미컬은 질화물을 효과적으로 분리하는 역할을 한다. CTF로 3D 낸드플래시를 만든다면 무조건 사용해야 하는 특수재료다.

SK머티리얼즈는 국내 최초로 삼불화질소(NF3)를 생산, 국산화에 성공했다. NF3, 육불화텅스텐(WF6) 생산량에서 세계 1위다. 이 가운데 NF3는 화학기상증착(CVD) 장비 챔버 내부를 청소하는 역할을 한다. 웨이퍼에 박막을 입힌 후에 남아 있는 이산화규소(Sio2)나 질화규소(Si3N4)와 같은 불순물과 반응해 사플루오린화규소(SiF4)로 내부를 씻는다. NF3 수요가 늘어나면서 228억원을 투자해 생산량을 연간 1만600톤에서 올해 말까지 1만2100톤으로 확대한다.

회사 관계자는 “전방업체는 앞선 미세공정과 차세대 반도체 생산을 위해 더 높아진 세정력을 가진 가스와 고순도 증착 가스의 안정적인 공급을 요구하고 있다”라며 “SK머티리얼즈는 다양한 공정과 생산설비에 대응할 수 있고 반도체 산업이 몰려 있는 아시아를 비롯해 미주와 유럽까지 제품을 공급할 수 있다”라고 설명했다.

특수가스(ESG:Electronic Specialty Gases), 전구체(Precursor) 등 기타 반도체용 소재 및 관련 서비스도 SK머티리얼즈의 강점이다. D램과 3D 낸드플래시 반도체의 주요 소재 중 하나인 지르코늄(Zr)계와 실리콘(Si)계 전구체를 생산 판매하는 SK트리켐(일본 트리케미컬 합작사)을 통해 사업을 진행하고 있다. 산업가스를 생산 판매하는 SK에어가스 인수, 일본 쇼와덴코(Showa Denko)와 탄소·불소(CF)계 식각가스를 생산 판매하는 SK쇼와덴코 설립(2016년) 등 다양한 가스, 소재 사업을 확장해 나가고 있다.

회사 관계자는 “가스&IT 머티리얼즈 토털솔루션 프로바이더(Gas & IT materials Total Solution Provider)를 통해 고객의 요구와 시장의 흐름을 선제적으로 파악, 원재료부터 물류, 서비스 등 협력사와의 공유와 협업으로 소재 플랫폼을 구축할 것”이라며 “시장의 수요성장과 상황에 따라 안정적으로 고품질 제품을 공급하겠다”라고 덧붙였다.

이수환 기자 다른기사 보기