SK이노베이션이 반도체 소재 사업에 진출한다. SK그룹은 SK머티리얼즈(옛 OCI머티리얼즈), LG실트론 등을 잇달아 인수했다. SK하이닉스를 중심 축으로 소재·부품사업 수직 계열화를 추진하고 있다. 

13일 업계에 따르면 SK이노베이션은 SK하이닉스 공급을 목적으로 포토레지스트(PR)를 개발하고 있다. PR는 '감광액'이라고도 불린다. SK이노베이션은 SK하이닉스에 일부 시제품을 보내고 개선 사항을 전달받는 과정을 거치면서 양산 라인 적용을 타진하고 있다.

노광은 실리콘 웨이퍼에 회로 패턴을 새기는 공정이다. 이 공정은 감광액으로 필름 사진을 현상하는 과정과 흡사하다. 노광 장비가 설계 패턴이 새겨진 금속 포토마스크에 빛을 쪼이고, 마스크를 투과한 빛은 웨이퍼 위에 도포된 PR와 반응하면서 회로 패턴을 형성한다.

노광 장비·재료는 빛 파장에 따라 G라인, I라인, 불화크립톤(KrF), 불화아르곤(ArF), 극자외선(EUV) 방식으로 나뉜다. EUV가 최첨단이다. SK이노베이션은 3D 낸드플래시 생산에 쓰이는 KrF PR를 개발하고 있다. 3D 낸드플래시용 KrF PR는 웨이퍼에 도포했을 때 10마이크로미터(㎛) 이상 두께를 구현하는 시크(Thick) 특성을 갖춰야만 한다. 3D 낸드플래시는 메모리 셀을 수직으로 쌓아 만드는 적층 구조이기 때문이다. 

ArF와 EUV 같은 첨단 고부가 PR 재료는 일본 신에쓰, 스미토모, TOK, JSR 등이 시장을 장악하고 있다. 기술 난도가 다소 낮은 3D 낸드플래시용 KrF PR의 국내 공급사로는 동진쎄미켐, 해외 기업으로는 독일 머크가 있다. 

김준 SK이노베이션 대표이사 사장은 “2년 전부터 PR 등 전자재료 분야의 연구개발(R&D) 역량에 집중하고 있다”면서 “석유, 윤활유 사업 등 풍부한 기반 기술 역량을 바탕으로 이른바 '스페셜티 케미컬' 시장에서도 성과를 내겠다”고 말했다. 

SK그룹은 SK하이닉스를 계열사로 편입한 뒤 과감한 인수합병(M&A)으로 반도체 소재·부품 사업에 힘을 기울이고 있다. 

지난해 1월 OCI로부터 반도체 특수가스 전문 업체인 SK머티리얼즈를 인수했다. SK머티리얼즈의 주력 품목은 생산 장비 챔버 내 잔류물을 제거하는 특수가스 삼불화질소(NF3)다. 점유율 세계 1위다. SK머티리얼즈는 지난해 일본 트리케미컬 및 쇼와덴코와의 합작으로 각각 SK트리켐, SK쇼와덴코를 설립했다. SK트리켐은 첨단 고유전율(하이-K) 증착 물질인 지르코늄(Zr)계 프리커서, SK쇼와덴코는 식각가스를 각각 생산해 SK하이닉스로 공급할 예정이다.

올해 초에는 LG그룹으로부터 웨이퍼 생산업체인 LG실트론을 인수했다. SK하이닉스는 일본 신에쓰와 섬코, 미국 선에디슨, 독일 실트로닉과 LG실트론 등 5개 업체로부터 웨이퍼를 공급받아 왔다. 앞으로 LG실트론 웨이퍼 구매 비중이 늘어날 것으로 전망된다.

재계 관계자는 “지난 2015년 최태원 SK 회장이 2020년 그룹 매출 200조원을 목표로 지정한 신수종 사업 가운데 가장 굵직한 분야가 바로 반도체와 관련 부품·소재 사업”이라면서 “이 시기를 전후로 SK 주요 계열사가 신규 R&D에 착수했고, 그룹 수뇌부에선 다양한 M&A 검토도 이뤄졌다”고 설명했다. 

이 같은 움직임은 범 SK그룹으로도 확산되고 있다. SKC 계열사인 SKC솔믹스는 노광 공정에서 필름 역할을 하는 반도체 포토마스크의 원재료인 블랭크마스크를 개발하고 있다.

블랭크마스크는 석영유리기판 위에 금속박막 필름을 입힌 형태로 공급한다. 패턴이 새겨지기 전의 백지 상태 마스크가 바로 블랭크마스크다. 

일본 호야, 울코트가 주요 공급 업체다. 국내에선 에스엔에스텍이 블랭크마스크를 자체 개발, 세계 시장에 판매하고 있다. SKC솔믹스가 상용화에 성공하면 상당한 수입 대체 효과가 기대된다. 

SK이노베이션은 조심스러운 반응을 보였다. 회사 측은 “PR 등 기타 전자용 케미칼 제품은 현재 개발 중인 단계”로 “상업 생산을 위한 양산라인 적용은 신중하게 검토한다”는 입장을 밝혔다.