어썸레이, 반도체 제조부품 'CNT펠리클' 도전 "일본 독주 막는다"

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반도체 펠리클 이미지/사진=리서치게이트

탄소나노튜브(CNT) 소재 스타트업 어썸레이가 반도체 제조 핵심부품인 '펠리클'에 사용될 신소재 개발에 나섰다. 반도체 초미세 공정에 사용될 필수 소재로 미쓰이화학 등 소수 일본 기업들의 독과점 구조를 깬다는 목표다.

22일 관련업계에 따르면 어썸레이는 최근 국내 한 펠리클 부품 개발사와 함께 CNT소재를 활용한 'CNT 펠리클' 개발의 마무리 단계를 진행하고 있다. 어썸레이 관계자는 "성능 척도로 평가받는 투과율과 크기에서 목표치에 거의 도달했다"며 "연내 투과율 90% 이상, 풀사이즈 펠리클 개발을 완료하고, 2025년에는 인증 및 시제품 공급이 가능할 것"이라고 말했다.


펠리클은 EUV(극자외선)장비가 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 공정에서 포토마스크를 덮어 이물질이나 먼지, 열로 인한 손상을 막는 부품이다. 웨이퍼의 수율을 일정 수준으로 올리는 데 필수적인 부품으로 평가받는다. 국내 에프에스티 (22,000원 ▼400 -1.79%), 에스앤에스텍 (24,250원 ▼500 -2.02%) 등도 만들고 있지만, 일본의 미쓰이화학이 시장 대부분을 독점하고 있다.

반도체 업계가 소재 기업인 어썸레이에 주목하는 이유는 CNT 펠리클이 이같은 독점 구조를 깰 수 있어서다. 이전까지 펠리클은 실리콘카바이드(SiC) 소재가 활용됐는데, EUV장비의 출력이 높아지면서 실리콘 소재로는 더이상 보호가 어려워졌다. 당장 내년 하반기부터 삼성전자, SK하이닉스 등에 도입될 ASML의 최신 EUV장비에도 이에 맞는 새로운 펠리클이 필요한 것으로 전해진다.

이에 반도체 업계는 최근 CNT나 그래핀 소재 기업들과 협업해 고성능 펠리클 개발에 뛰어든 상태다. 어썸레이 측도 반도체 제조사와 국내 한 부품업체로부터 CNT 펠리클 개발 협업을 요청받은 것으로 전해진다. 업계는 현재 CNT펠리클 개발을 할 수 있는 CNT소재 기업이 어썸레이를 포함해 국내외에서 3곳 정도에 그친다고 보고 있다.


업계 관계자는 "미쓰이화학 역시 벨기에의 비영리 반도체연구소 아이멕(IMEC)과 CNT펠리클을 개발하고 있어 시장구조를 완전히 반전시키기는 쉽지 않을 것"이라면서도 "국내 부품기업도 CNT펠리클을 양산하게 되면 지금 같은 미쓰이화학의 독점 구조를 깰 수 있을 것"이라고 말했다.

어썸레이는 CNT펠리클이 미래성장동력이 될 것으로 보고 개발에 집중하고 있다. CNT 소재 기술에 특화된 어썸레이는 누적 260억원의 투자를 유치하는 등 기술력을 높에 평가받았지만, 이를 제품과 매출로 연결하는 데는 어려움을 겪어왔다. 첫번째 CNT 활용 제품인 공기정화 솔루션은 아직 연매출 5억원을 넘기지 못했다.

어썸레이 관계자는 "글로벌 펠리클 시장이 연평균 9.5씩 성장해 2033년이면 17억달러(2조3000억원)에 달할 것으로 기대된다"며 "CNT 등 차세대 펠리클의 핵심 소재를 만들 수 있는 기업이 많지 않은 만큼, 시장 선점을 위해 개발에 최선을 다하고 있다"고 말했다.

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