화학·기계적 연마 필터 70% 점유
美업체가 과점한 '케미컬 필터'도
6년간의 개발 거쳐 상용화 눈앞
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시노펙스 석유민 R&D센터장이 11일 반도체 케미컬 필터에 대해 설명하고 있다. 사진=강경래 기자 |
"현재 주간만 공장을 운영하는데, 밀려드는 물량에 야간 생산 검토에 착수했습니다."
11일 경기 화성 동탄 시노펙스 본사에서 만난 석유민 연구·개발(R&D) 센터장은 "글로벌 반도체 시장이 슈퍼사이클(초호황)에 진입하면서 반도체 공정에 들어가는 필터 수요 역시 빠르게 늘어난다"며 이같이 밝혔다.
시노펙스는 반도체 공정용 필터 4종, 유틸리티 필터 3종 등 모두 7종의 필터를 생산한다. 특히 국내 유수 반도체 업체에 공급하는 '화학·기계적 연마(CMP)' 필터 중 70%가량을 점유한다.
석 센터장은 "CMP 공정용 필터는 CMP 필터 외에 보관·이송할 때 적용하는 'POU' 필터, 연마를 마친 뒤 세정할 때 필요한 'PES' 멤브레인 필터 등으로 구분한다"며 "연마액(슬러리) 중 응집을 통해 크기가 커진 입자를 걸러내는 기능을 한다"고 말했다.
이어 "케미컬 필터는 반도체 식각·세정 공정에 적용한다"며 "이들 필터는 공통적으로 국산화에 성공한 '폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)' 멤브레인 기술을 통해 나노미터(㎚) 수준 미세한 기공을 구현할 수 있다는 게 강점"이라고 강조했다.
방진복을 입고 라인에 들어서니 직원들이 케미컬 필터 양산 준비에 한창이었다. 가장 먼저 멤브레인 표면처리장비가 눈에 들어왔다. 플라즈마를 이용해 필터 원단 표면을 활성화하는 동시에 첨가제를 통해 원단 표면 특성을 바꾸는 역할을 한다. 석 센터장은 "필터 기공이 ㎚ 수준으로 작아지면 필터 수명 역시 짧아질 수밖에 없다"며 "하지만 필터 원단이 멤브레인 표면처리 과정을 거치게 되면 수명이 늘어난다"고 설명했다.
필터 원단은 이어 부채 모양으로 정밀하게 접는 역할을 하는 절곡기로 이동했다. 그리고 절단기를 통해 원통형 케이지 양쪽 불필요한 원단 부분이 잘려나간 필터는 융착기에 들어가 양쪽 캡이 붙여진 뒤 디스포저블 접착장비까지 거쳤다. 이후 완전성평가실, 세정, 품질평가실 등 품질을 검사하는 과정을 통해 거래처에 납품된다.
반도체 공정용 케미컬 필터는 현재 미국 업체 2곳이 전 세계 시장을 과점한다. 석 센터장은 "지난 2020년 케미컬 필터 개발에 착수한 뒤 6년 정도 과정을 거쳐 현재 상용화에 임박한 상황"이라며 "우선 10㎚ 케미컬 필터가 랩(실험실) 테스트를 마친 뒤 팹(공장) 테스트에 들어갔다"고 말했다.
시노펙스 동탄사업장 전체 필터 라인은 2310㎡ 규모다. 이 중 케미컬 필터 라인은 절반이 넘는 1320㎡ 수준이다. 이는 시노펙스가 케미컬 필터 사업에 거는 기대감을 반영하는 대목이다.
석 센터장은 "이전까지 일본 등 해외 업체들이 주도해온 CMP 필터를 지난 2008년 국산화하며 수입 대체 효과를 볼 수 있었다"며 "케미컬 필터 역시 국산화를 통해 우리나라 반도체 산업에 기여할 것"이라고 강조했다.
butter@fnnews.com 강경래 기자
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