이 기사는 2021년 12월 17일 10:11 thebell 에 표출된 기사입니다.

"디스플레이 공정용 전구체 시장이나 반도체 EUV(극자외선) 공정용 건식 포토레지스트(PR) 시장은 아직 개화되지 않았지만, 향후 5~10년 사이에 반드시 대규모 수요가 창출된다. 우리는 그 시장을 대비하고 있다."

지난 14일 대전 디엔에프 본사에서 만난 김명운 대표는 뼛속까지 연구원답게 '향후 5년, 10년'식의 미래 시제를 주로 사용했다. 김 대표는 KAIST 박사, 한화석유화학 중앙연구소 출신의 유기화합물 전문가다. 기관이나 대기업 소속일 때는 당면 연구에 집중했다면, 기업체 수장이 된 지금은 판도를 읽고 시장을 선점할 수 있는 선도기술 연구에 역량을 집중하고 있다. 국산화 기대주를 넘어 '리딩 컴퍼니'로 거듭난다는 포부다.

현재 디엔에프 매출액의 대부분은 반도체 전구체 및 관련 재료에서 발생한다. 올해 3분기 말 633억원 규모다. 전구체 일종인 DPT(Double Patterning) 소재, HCDS(헥사클로로디실란) SiO/SiN용 소재, High-k 제품 등이 실적을 이끌고 있다. 이 제품군들의 공정스펙을 향상시키는 방식으로 신제품 개발을 진행하고 있다. CVD(화학기상증착)을 대체하는 ALD(원자증착박막) 재료, High-k(하이케이)용 메탈 전구체 등 수십여종이 자체 반도체 재료 연구소에서 개발되고 있다.

김 대표는 내년 기존 전구체 공급망을 확장해 가는 동시에 신사업 진출의 주춧돌도 놓는다. OLED 디스플레이 전구체와 건식 포토레지스트(PR) 시장이다. 현재 관련 업계에서 선도기술이 개발되고 있지만, 진입장벽이 높고 대형 고객사의 전방투자가 필요한 영역이라 개화 전 시장으로 분류된다.

현재 반도체 및 디스플레이 박막증착 공정의 화두는 원자증착 방식 ALD(Atomic Layer Desposition)다. 물리적 증착인 PVD(Physical Vapor Desposition)나 범용되고 있는 화학기상증착 CVD(Chemical Vapor Desposition)과 달리 특정반응가스가 웨이퍼 표면에만 반응해 전구체가 원자 단위로 얇게 증착되는 방식이다. 상온 공정과 두께 컨트롤이 가능하다. 박막균일도 등의 한계를 드러내고 있는 CVD 증착을 대체하는 기술로 평가된다.

김 대표는 "ALD 방식으로 증착공정이 전환되면서 디스플레이 부문에서도 전구체의 수요가 발생하기 시작했다"면서 "지금까지 반도체 공정에 비해 전구체가 대량 소요돼 각 메이커에서 엄두를 못냈지만, 모바일 및 노트북 등 고사양 디스플레이 영역에서 전방투자의 흐름이 나타나고 있다"고 설명했다. 최근 LG디스플레이가 TFT(박막트랜지스터)의 증착을 ALD 혹은 ALD/CVD 혼합방식으로 변경하려는 것과 무관치 않다. 디엔에프는 3년 전부터 LG디스플레이, 삼성디스플레이 등 국내 고객사와 공정 테스트를 진행하고 있다. 글로벌 주요 메이커들이 디스플레이 TFT 수율을 높이기 위해 ALD 카드를 본격 검토하고 있다는 방증이기도 하다.

이와 더불어 반도체 EUV 공정의 신기술로 꼽히는 '건식 PR' 역시 디엔에프가 노리는 시장이다. 현재 EUV PR은 일본의 JSR, 신에츠화학, TOK 등이 장악하고 있다. 액상형태의 PR 감광제를 웨이퍼에 바르고, 빛을 조사(노광)하면 회로패턴이 새겨지는 '습식' 방식이다.

반면, 디엔에프가 개발에 착수한 건식 PR은 박막증착 공정과 동일하게 CVD 혹은 ALD 방식으로 PR을 웨이퍼에 입히는 방식이다. 습식에 비해 경제성이 높고, 노광 해상도를 높여 초미세공정에 유리하다. 개화된다면 습식 시장에 비해 시장성 역시 큰 것으로 평가된다. 다만 아직 시장이 형성된 것은 아니다.

김 대표는 "수년 내 EUV 공정이 보편화되면 기존 습식 PR과 건식 PR이 경쟁구도를 형성할 것"이라면서 "여전히 습식이 보편적이고 건식은 아직 개발 초기 단계이긴 하지만, 5년 내 시장이 만개한다는 가정 하에 연구개발 투자를 확대할 것"이라고 말했다.