[파이낸셜뉴스] SK하이닉스는 국내 사업장의 식각 공정에 쓰이는 '스크러버'의 온실가스 처리 효율을 99%까지 끌어올릴 수 있는 신기술 개발에 성공했다고 9일 밝혔다.  99%라는 수치는 온실가스 배출량이 계측기가 측정할 수 있는 최소량 이하로 검출됐다는 의미로, 사실상 배출이 거의 없음을 의미한다고 SK하이닉스는 설명했다. 스크러버는 생산 과정에서 발생하는 부산물을 제거하는 장비다. 다양한 화학 물질이 쓰이는 반도체 공정에서 유해 물질을 정제하고 안전하게 처리한다. 이번 성과는 SK하이닉스 탄소관리위원회(탄관위) 12개 분과 중 고효율·저전력 스크러버 도입 분과가 이끌었다. 기존 스크러버에 물을 주입하고 가변출력시스템을 도입해 효율을 개선하고, 신규 베이형 스크러버를 개발하는 방식으로 이뤄졌다. 베이형 스크러버는 온실가스 처리에 필요한 장비 대수를 줄여 전력 사용량과 관리·운영비를 줄이며, 내년 새로운 팹 M15X 오픈에 맞춰 도입될 예정이다. 이번에 개선한 기존 스크러버와 도입 예정인 신규 스크러버는 모두 온난화 유발 효과가 큰 과불화화합물을 분해하는 장비다. mkchang@fnnews.com 장민권 기자

SK하이닉스가 반도체 회로 패턴을 만드는 식각 공정에 '인공지능(AI) 솔루션'을 도입한다. SK하이닉스는 산업용 AI 전문 자회사인 가우스랩스가 AI 기반 가상 계측 솔루션 '파놉테스 VM' 2.0 버전을 출시했다고 13일 밝혔다. 파놉테스 VM은 장비에 설치된 센서에서 수집한 데이터를 활용해 제조 공정 결과를 예측하는 가상 계측 AI 솔루션이다. 물리적인 전수 계측 없이도 모든 제품의 공정 결과값을 예측할 수 있어 시간과 자원을 획기적으로 절약할 수 있다. 가우스랩스 관계자는 "이번에 출시한 파놉테스 VM 2.0은 신규 모델링 기능을 적용해 기존 버전 대비 예측 정확도와 사용성을 크게 개선했다"며 "산업용 AI 기술 혁신을 통해 산업 현장에서 공정 전반의 혁신을 주도하겠다"고 밝혔다. SK하이닉스가 투자한 산업용 AI 기업인 가우스랩스는 2022년 11월 파놉테스 VM 1.0을 출시했다. SK하이닉스는 이를 같은해 12월 양산 팹에 도입해 박막 증착 공정에 적용, 공정 산포(한 공정에서 생산된 제품의 품질 변동 크기)를 약 29% 개선하고, 수율도 향상했다. SK하이닉스는 성능이 개선된 이번 솔루션을 식각 공정까지 확대 적용한다는 계획이다. 식각 공정은 웨이퍼에 액체 또는 기체의 부식액을 이용해 불필요한 부분을 선택적으로 제거해 반도체 회로 패턴을 만드는 과정이다. 가우스랩스는 이를 위해 '멀티 스텝 모델링' 기능을 솔루션에 추가했다. 예측하고자 하는 공정과 앞서 진행된 공정의 데이터를 함께 활용해 모델링을 할 수 있는 기능으로, 이전 공정의 영향을 많이 받는 식각 공정에 활용하면 가상 계측 정확도를 높일 수 있다. 가우스랩스 기술진은 유사 공정의 데이터를 통합해 가상 계측에 활용, 데이터 부족으로 발생할 수 있는 문제를 최소화한 '유사 공정 통합 모델링' 기능과 데이터 특성에 따른 최적의 예측 알고리즘을 자동으로 선택해주는 '알고리즘 자동 선정' 기능도 추가, 가상 계측 품질과 사용자 편의를 동시에 개선했다고 설명했다. 김영한 가우스랩스 대표는 "지난 4년간의 노력이 가장 정밀한 제조 산업이라 불리는 반도체 분야에서 의미 있는 결과를 내는 만큼, 여기서 얻은 산업용 AI 기술력을 바탕으로 글로벌 시장을 개척해 나가겠다"고 밝혔다. hoya0222@fnnews.com 김동호 기자

[파이낸셜뉴스] SK하이닉스가 반도체 회로 패턴을 만드는 식각 공정에 '인공지능(AI) 솔루션'을 도입한다. SK하이닉스는 산업용 AI 전문 자회사인 가우스랩스가 AI 기반 가상 계측 솔루션 '파놉테스 VM' 2.0 버전을 출시했다고 13일 밝혔다. 파놉테스 VM은 장비에 설치된 센서에서 수집한 데이터를 활용해 제조 공정 결과를 예측하는 가상 계측 AI 솔루션이다. 물리적인 전수 계측 없이도 모든 제품의 공정 결과값을 예측할 수 있어 시간과 자원을 획기적으로 절약할 수 있다. 가우스랩스 관계자는 "이번에 출시한 파놉테스 VM 2.0은 신규 모델링 기능을 적용해 기존 버전 대비 예측 정확도와 사용성을 크게 개선했다"며 "산업용 AI 기술 혁신을 통해 산업 현장에서 공정 전반의 혁신을 주도하겠다"고 밝혔다. SK하이닉스가 투자한 산업용 AI 기업인 가우스랩스는 2022년 11월 파놉테스 VM 1.0을 출시했다. SK하이닉스는 이를 같은해 12월 양산 팹에 도입해 박막 증착 공정에 적용, 공정 산포(한 공정에서 생산된 제품의 품질 변동 크기)를 약 29% 개선하고, 수율도 향상했다. SK하이닉스는 성능이 개선된 이번 솔루션을 식각 공정까지 확대 적용한다는 계획이다. 식각 공정은 웨이퍼에 액체 또는 기체의 부식액을 이용해 불필요한 부분을 선택적으로 제거해 반도체 회로 패턴을 만드는 과정이다. 가우스랩스는 이를 위해 '멀티 스텝 모델링' 기능을 솔루션에 추가했다. 예측하고자 하는 공정과 앞서 진행된 공정의 데이터를 함께 활용해 모델링을 할 수 있는 기능으로, 이전 공정의 영향을 많이 받는 식각 공정에 활용하면 가상 계측 정확도를 높일 수 있다. 가우스랩스 기술진은 유사 공정의 데이터를 통합해 가상 계측에 활용, 데이터 부족으로 발생할 수 있는 문제를 최소화한 '유사 공정 통합 모델링' 기능과 데이터 특성에 따른 최적의 예측 알고리즘을 자동으로 선택해주는 '알고리즘 자동 선정' 기능도 추가, 가상 계측 품질과 사용자 편의를 동시에 개선했다고 설명했다.  김영한 가우스랩스 대표는 "지난 4년간의 노력이 가장 정밀한 제조 산업이라 불리는 반도체 분야에서 의미 있는 결과를 내는 만큼, 여기서 얻은 산업용 AI 기술력을 바탕으로 글로벌 시장을 개척해 나가겠다"고 밝혔다. hoya0222@fnnews.com 김동호 기자

"일본이 사실상 독점해온 디스플레이 핵심 소재를 독자 기술로 만들었다는 자부심이 있다."(최상준 볼트크리에이션 대표) 지난 11월 30일 방문한 경기 오산 볼트크리에이션. 이 회사는 제품을 미세하게 깎아내는 식각(에칭) 기술을 '건식 이온빔'이란 독자적인 방식으로 구현하며 최근 주목받고 있다. 특히 이 방식을 활용해 유기발광다이오드(OLED) 공정에 쓰이는 핵심 소재인 '파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask, FMM)' 제품을 국산화했다. FMM은 일본 다이니폰프린팅(DNP)이 전 세계 시장 90% 이상을 점유한다. 방진복으로 갈아입고 에어샤워를 한 뒤 들어간 FMM 라인은 일반 사무실과 비교해 어두침침한 분위기였다. 이곳은 노광(포토리소그라피) 공정을 수행하는 공간이었다. 노광공정은 필름을 현상하는 방식과 유사해 빛이 최대한 들어오지 않도록 하는 게 관건이다. 이곳에서 가장 먼저 눈에 들어온 것은 지름 50㎝ 크기 대형 두루마리였다. 여기엔 종이처럼 얇은 금속이 말려있었다. 김경수 볼트크리에이션 연구소장은 "이는 FMM 원재료인 '인바(Invar)'로 니켈, 철 등을 배합해 만든다"고 설명했다. 인바를 직사각형 모양으로 자른 FMM 기판 위에 감광액(포토레지스트)이 입혀졌다. 이후 기판은 포토마스크와 함께 노광장비 안으로 들어갔다. 포토마스크는 FMM 기판 위에 일정한 형태로 패턴을 형성하기 위한 필름 역할을 한다. 실제로 노광장비에서 나온 FMM 기판 위에는 일정한 패턴이 만들어졌다. 이후 FMM 기판은 감광액을 제거하는 과정을 거쳐 식각공정으로 이동했다. 식각공정은 노광공정을 통해 형성된 패턴에 맞게 불필요한 부분을 정밀하게 깎아내는 기능을 한다. 특히 볼트크리에이션이 식각공정에 적용하는 건식 이온빔 방식은 △습식 △레이저 △전주도금 등 경쟁사 방식과 차별화했다. 저온 건식 식각을 통해 재질 변화를 최대한 줄일 수 있다. 식각공정 이후 FMM 기판 밑바닥을 평평하게 만드는 폴리싱 공정을 거쳐 FMM 제품이 완성됐다. 최상준 대표는 이렇게 완성된 FMM 기판을 광학현미경 위에 올려놨다. 모니터를 통해 일정한 간격으로 형성된 수백개 구멍을 볼 수 있었다. 최 대표는 "가로 7㎝, 세로 10㎝ 길이 FMM 위에 이러한 구멍이 무려 수백만개가 형성됐다"며 "각각 지름은 20㎛(100만분의 1m)에 불과하다"고 설명했다. 자발광 디스플레이인 OLED는 △R(빨간색) △G(녹색) △B(파란색) 유기물이 필요하다. OLED 안에 R·G·B 유기물을 얼마나 많이 형성하느냐에 따라 해상도가 결정된다. 이때 R·G·B 유기물이 들어갈 FMM 구멍이 작으면 작을수록 해상도는 높아지는 방식이다. 그는 "일본 경쟁사가 30㎛ 수준으로 구멍을 낸다면 우린 이보다 작게 구현할 수 있다"며 "현재 4㎛ 크기까지 만들 수 있는 기술을 확보했다"고 강조했다. 볼트크리에이션은 FMM 외에도 건식 이온빔 식각 기술을 활용해 △전자파 차폐 필터 △브이 글래스 △폴리머 에어필터 등 제품군을 갖췄다. 이러한 기술력을 앞세워 내년 하반기 중 코스닥 시장에 상장할 계획이다. 최 대표는 "FMM, 전자파 차폐 필터, 브이 글래스 등에 이어 그동안 미세 가공이 불가능했던 부문을 우리가 보유한 식각 기술로 하나하나 만들어 갈 것"이라고 덧붙였다. butter@fnnews.com 강경래 기자

[파이낸셜뉴스] 미국과 일본이 90%를 장악하고 있는 반도체 식각공정 장비의 부품을 우리 연구진이 국내 최초로 개발했다. 한국재료연구원(KIMS) 엔지니어링세라믹연구실 마호진·박영조 박사팀이 반도체 제조 장비 내부의 오염 입자를 줄이는 내플라즈마성 세라믹 나노복합체와 공정 기술을 국내 최초로 개발했다. 연구진은 이번에 개발한 기술을 ㈜맥테크에 기술이전했다. 마호진 박사는 22일 "반도체 전 공정 중 식각 공정은 중국이 빠르게 추격하는 추세"라며, "이번 개발은 세계 최고 수준의 내플라즈마성 소재를 국내 기술로 개발한 대표적 사례이며, 소재 자립화를 통해 부품을 국산화하는데 도움이 될 것"이라고 말했다. 일반적인 반도체 공정은 실리콘 웨이퍼에 플라즈마를 쪼여서 회로 패턴을 남겨두고 깎아내는 식각 공정으로 이뤄진다. 이때 실리콘 웨이퍼는 물론, 장비 내부의 부품까지 플라즈마에 노출돼 오염 입자가 만들어져 칩 불량이 발생하는 일이 빈번하다. 때문에 장비 내부 소재의 90% 이상을 차지하는 세라믹 부품을 자주 교체하면서 반도체 생산성을 떨어뜨리는 원인이기도 하다. 연구진은 세라믹에 나노복합체를 추가해 '이트리아-마그네시아(Y2O3-MgO)' 소재를 10나노미터(㎚) 크기의 입자로 합성했다. 여기에 무기공 치밀체 소결 공정 기술을 통해 100% 밀도의 완전 치밀체를 제작했다. 식각율이 작을수록 우수한 소재인데, 연구진이 만든 나노복합체는 사파이어와 비교하면 6.5%, 플라즈마 저항성이 가장 우수하다고 알려진 이트리아(Y2O3)와 비교해서도 40% 정도에 불과했다. 또한 연구진은 나노복합체의 미세구조 내 결정립 크기와 기공도에 따라 플라즈마 식각 후에 나타나는 표면 변화를 분석했다. 분석결과, 미세하고 균일한 미세구조 분포를 가진 나노복합체가 우수한 식각 저항성과 적은 표면 조도 변화를 가져왔다. 한편, 마호진·박영조 박사팀은 한국표준과학연구원 이효창 박사 연구팀과 공동연구를 이번 기술을 개발했으며, 미국 화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 '에이씨에스 어플라이드 머티리얼즈 앤 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

SK쇼와덴코가 경북 영주에 위치한 반도체용 식각가스 생산공장 건설을 착공했다. SK머티리얼즈는 지난 26일 영주 공장 부지 내에서 합작 자회사인 SK쇼와덴코의 식각가스 생산공장 착공식을 진행했다고 27일 밝혔다. SK쇼와덴코는 반도체, 디스플레이용 특수가스 제조 회사인 SK머티리얼즈와 세계 식각가스 생산 1위 기업인 일본 쇼와덴코의 합작회사다. 전량 수입에 의존하고 있던 3D낸드용 고부가가치 식각가스의 국산화를 진행하기 위해 지난해 12월 합작법인 설립 계약을 체결하고, SK머티리얼즈 51%, 일본 쇼와덴코 49%의 지분율로 지난 6월 1일 법인설립이 완료됐다. 식각가스란 실리콘 웨이퍼 상의 필요 부분만 남겨두고 나머지 물질을 제거하는 반도체 공정인 식각 과정에 사용되는 특수가스다. 반도체 미세화 공정 및 3D낸드 확산에 따라 식각가스 수요도 급격히 늘어날 것으로 전망되고 있다. SK쇼와덴코가 생산할 가스는 3D낸드 적층화에 따라 사용량이 급증하고 있는 CF계 식각가스이다. 이번 공장 건설은 210억원이 투자돼 연산 20t 규모의 식각가스 생산 설비에 대해 연말까지 모든 공사를 마무리할 계획이다. 내년 1월부터 고객사 테스트를 진행해 2·4분기부터는 매출을 본격화 한다는 방침이다. 해당 제품 제조 시설이 완공되면 SK쇼와덴코는 글로벌 최대 생산 업체 올라서게 된다는 게 회사 측의 설명이다. 이규원 SK쇼와덴코 대표는 “금년 공장 건설기간 동안 안전 관리에 집중하여 사고 없는 안전한 건설을 진행하고자 최선을 다할 것”이라며 “향후 SK쇼와덴코를 세계적인 식각가스 회사로 키워나갈 것”이라고 말했다. SK머티리얼즈는 반도체 디스플레이 특수가스 제조회사로, 주력 생산 제품인 삼불화질소(NF3)는 글로벌 시장점유율 40% 이상을 차지하며 선두를 지키고 있다. 지난해 4월에 산업가스 제조업체인 SK에어가스를 인수하고, 7월에는 SK트리켐 합작법인을 설립해 반도체용 프리커서 소재 사업에도 진출했다. SK머티리얼즈는 이번 SK쇼와덴코 공장 건설을 통해 최근 각광을 받고 있는 3D낸드 반도체용 소재 시장에서 제품 포트폴리오를 더욱 확대해 새로운 성장 동력을 확보한다는 전략이다. gmin@fnnews.com 조지민 기자

키움증권은 켐트로닉스는 글라스 식각 사업의 정상화 및 전자사업의 베트남 생산 비중 확대로 2016년 실적 턴어라운드에 성공했다고 8일 밝혔다. 김상표 키움증권 연구원은 "2017년에는 케미칼 사업 부문의 호조 지속 및 무선충전 사업의 매출 신장이 외형 및 수익성 정상화에 기여할 것"이라며 "V2X 통신모듈을 중심으로 한 신규 사업 추진은 중장기적으로 기업가치 제고를 위한 중요한 모멘텀이 될 것"이라고 판단했다. lkbms@fnnews.com 임광복 기자

SK머티리얼즈와 일본 쇼와덴코의 합작법인 'SK쇼와덴코'의 생산설비가 들어설 SK머티리얼즈 경북 영주 공장 반도체 소재 기업 SK머티리얼즈가 일본 쇼와덴코와의 합작법인(JV)을 통해 식각(蝕刻)가스 분야로 사업을 확장한다. 식각가스란 실리콘 웨이퍼 상의 필요 부분만 남겨두고 나머지 물질을 제거하는 반도체 공정인 식각 과정에 사용되는 특수 가스다. SK머티리얼즈는 18일 일본 쇼와덴코와 1년 여간의 합작사업 검토를 거쳐 생산.판매를 위한 합작법인 설립 계약을 체결했다고 밝혔다. 합작법인 사명은 SK쇼와덴코, 지분율은 SK머티리얼즈 51%, 일본 쇼와덴코 49%다. 초기 투자금액은 210억원 규모이며 양사는 식각가스 수요 증가에 맞춰 지속적인 증설 투자를 진행할 계획이다. 종합 소재기업인 쇼와덴코는 CF계 식각가스 글로벌 1위 기업으로 시총은 2조5000억원에 달한다. 불소계 특수가스 전 제품 라인업과 원천기술을 갖고 있으며 북미.유럽.중국 등에 판매망을 보유하고 있다. 합작법인은 경북 영주의 SK머티리얼즈 공장 내에 플루오르메탄(CH3F) 1차 생산설비 20t을 내년 8월까지 건설하고 육불화부타디엔(C4F6) 등 고부가 CF계 가스 사업도 순차적으로 추진한다. 식각 가스 수요는 반도체 미세화 공정 및 3D낸드 확산으로 급증할 전망이다. 올해 CF계 식각 가스의 시장규모는 2500억원 수준이고 일부 제품의 경우 현재 공급 수준을 유지할 때 당장 내년 하반기부터 공급 부족을 겪을 것으로 보인다. SK머티리얼즈와 쇼와덴코사는 향후 3D 낸드 확산에 발맞춰 생산 설비 증설에 나서며 중국 등 글로벌 설비 확장 뿐 아니라 다양한 반도체.디스플레이 소재 사업을 추진하는 데 있어서도 적극 협력할 계획이다. SK머티리얼즈 관계자는 "식각가스 분야 최고 수준의 기술을 가진 쇼와덴코사와의 합작법인을 통해 식각가스 시장 조기 진입이 가능해졌다"고 말했다. 삼불화질소(NF3)와 육불화텅스텐(WF6) 세계 시장점유율 1위인 SK머티리얼즈는 지난 2월 출범 이후 채 1년이 안 되는 시간 동안 발빠른 사업확장에 나서고 있다. 지난 4월 SK에어가스를 인수해 산업가스 사업에 진입했고 5월에는 합작법인인 SK트리켐을 설립해 프리커서 분야로도 진출했다. 지난 3.4분기에는 1237억원의 매출과 406억원의 영업이익을 기록했다. 이는 SK주식회사로 인수되기 전 지난해 같은 기간에 비해 각각 36.5%, 25% 급증한 수준이다. 김기석 기자

반도체 소재 기업 SK머티리얼즈가 일본 쇼와덴코와의 합작법인(JV)을 통해 식각(蝕刻)가스 분야로 사업을 확장한다. 식각가스란 실리콘 웨이퍼 상의 필요 부분만 남겨두고 나머지 물질을 제거하는 반도체 공정인 식각 과정에 사용되는 특수 가스다. SK머티리얼즈는 18일 일본 쇼와덴코와 1년 여간의 합작사업 검토를 거쳐 생산·판매를 위한 합작법인 설립 계약을 체결했다고 밝혔다. 합작법인 사명은 SK쇼와덴코, 지분율은 SK머티리얼즈 51%, 일본 쇼와덴코 49%다. 초기 투자금액은 210억원 규모이며 양사는 식각가스 수요 증가에 맞춰 지속적인 증설 투자를 실행할 계획이다. 종합 소재기업인 쇼와덴코는 CF계 식각가스 글로벌 1위 기업으로 시총은 2조5000억원에 달한다. 불소계 특수가스 전 제품 라인업과 원천 기술을 보유하고 있으며 북미·유럽·중국 등에 판매망을 보유하고 있다. 합작법인은 경북 영주의 SK머티리얼즈 공장 내에 플루오르메탄(CH3F) 1차 생산설비 20t을 내년 8월까지 건설하고 육불화부타디엔(C4F6) 등 고부가 CF계 가스 사업도 순차적으로 추진한다. 식각 가스 수요는 반도체 미세화 공정 및 3D낸드 확산으로 급증할 전망이다. 올해 CF계 식각 가스의 시장규모는 2500억원 수준이고 일부 제품의 경우 현재 공급 수준을 유지할 때 당장 내년 하반기부터 공급 부족을 겪을 것으로 보인다. SK머티리얼즈와 쇼와덴코사는 향후 3D 낸드 확산에 발맞춰 생산 설비 증설에 나서며 중국 등 글로벌 설비 확장 뿐 아니라 다양한 반도체·디스플레이 소재 사업을 추진하는 데 있어서도 적극 협력할 계획이다. SK머티리얼즈 관계자는 "식각가스 분야 최고 수준의 기술을 가진 쇼와덴코사와의 합작법인을 통해 식각가스 시장 조기 진입이 가능해졌다"고 말했다. 삼불화질소(NF3)와 육불화텅스텐(WF6) 세계 시장점유율 1위인 SK머티리얼즈는 지난 2월 출범 이후 채 1년이 안 되는 시간 동안 발빠른 사업확장에 나서고 있다. 지난 4월 SK에어가스를 인수해 산업가스 사업에 진입했고 5월에는 합작법인인 SK트리켐을 설립해 프리커서 분야로도 진출했다. 지난 3·4분기에는 1237억원의 매출과 406억원의 영업이익을 기록했다. 이는 SK주식회사로 인수되기 전 지난해 같은 기간에 비해 각각 36.5%, 25% 급증한 수준이다. kkskim@fnnews.com 김기석 기자

기가레인은 중국 샤먼 신데코와 110억원 규모 식각장비 공급계약을 체결했다고 1일 공시했다. 계약 규모는 지난해 매출액 대비 17.84%다. sane@fnnews.com 박세인 기자