[반도체 속 화학 上] 현상·식각·세정까지…화학업계, 반도체 고순도 소재 확대

국내 화학기업들이 반도체 회로 패턴 형성과 세정에 쓰이는 고순도 화학소재의 품질과 생산 기반을 강화하며 반도체 소재 사업을 넓히고 있다.

25일 화학업계에 따르면 롯데정밀화학은 반도체 현상액 원료를, 한덕화학은 현상액을 생산하고 있다. OCI는 식각·세정 소재를 공급하고 있으며 LG화학도 반도체 세정에 쓰이는 고순도 이소프로필알코올(IPA)을 생산한다.

반도체 제조에는 회로 패턴을 드러내는 현상액, 필요한 막을 제거하는 식각액, 공정 사이 불순물을 씻어내는 세정 소재 등이 쓰인다. 반도체용 고순도 소재는 미세한 불순물도 성능과 수율에 영향을 줄 수 있어 엄격한 품질 관리가 요구된다.

롯데정밀화학은 반도체 현상액인 수산화테트라메틸암모늄(TMAH)의 원료 테트라메틸암모늄클로라이드(TMAC)를 생산한다. 롯데정밀화학은 TMAC 생산능력을 연 5만5000톤(t)에서 6만4000t으로 확대할 계획이며 증설 공장은 2028년 2분기 준공 예정이다.
롯데정밀화학은 순도를 기술적 강점으로 설명하고 있다. 롯데정밀화학 관계자는 “TMAC는 불순물을 ppt(1조분의 1) 단위까지 관리한다”며 “전방시장 수요 증가에 발맞춰 지속적으로 투자할 예정”이라고 말했다.

롯데정밀화학의 TMAC를 원료로 TMAH를 생산하는 한덕화학도 지난 6월 1300억원을 투자해 경기 평택 포승(BIX)지구에 신규 생산공장을 착공했다. 한덕화학은 롯데케미칼과 일본 도쿠야마가 각각 50% 지분을 보유한 합작사다.

OCI는 식각용 고순도 인산과 식각·세정 등에 쓰이는 과산화수소를 공급한다. OCI의 반도체용 인산 생산능력은 연 2만5000t으로, 현재 5000t 규모의 증설을 진행하고 있다. OCI는 올해 4분기 안에 증설을 마친다는 계획이다.

OCI는 반도체 소재 사업 범위도 넓히고 있다. OCI스페셜티의 기존 설비를 활용해 반도체 패키징용 웨이퍼 재생 사업을 추진하고 있으며 관련 설비는 내년 상반기 준공을 목표로 한다.

LG화학은 반도체 세정에 쓰이는 이소프로필알코올(IPA) 생산 역량을 바탕으로 고순도 소재 사업을 확대하고 있다. LG화학은 전남 여수공장에서 프로필렌 기반 C3-IPA를 연 16만5000t 규모로 생산하고 있으며 국내 반도체 고객을 비롯해 북미·아시아 등 글로벌 시장으로 공급을 확대하고 있다.
LG화학은 중국 현지 공급 기반도 넓힌다. 이달 중국 정밀화학 소재기업 장화웨이와 반도체용 초고순도(HP) IPA 사업협력 업무협약(MOU)을 맺었다. LG화학이 C3-IPA를 공급하면 장화웨이가 이를 정제해 반도체 세정용 HP-IPA로 만드는 구조다. LG화학과 장화웨이는 AI 반도체와 고대역폭메모리(HBM) 등 선단 반도체 고객사 공급을 추진한다.

범용 석유화학 제품의 시황 부진이 이어지는 가운데 화학업계는 이같이 고부가 사업을 키우는 방향으로 포트폴리오를 넓히고 있다. 기존 화학사업에서 축적한 생산·정제 역량을 활용해 반도체 소재를 새로운 성장 분야로 키우려는 움직임은 계속될 전망이다.


최유경 글로벌이코노믹 기자 choiyui@g-enews.com