인텔·마이크론 뚫고 HBM4까지…기술 앞세워 '고군분투' K소부장

인텔에는 건식 세정 장비를, 마이크론에는 하드마스크 제거 장비를 공급하는 국내 업체가 있다. 이 업체는 전공정 장비 기업으로, 특히 반도체 8대 공정 중 식각과 세정 공정 부문에 특화돼 있는데, 독보적인 기술력과 시장 점유율을 자랑하는 '조용한 강소기업'으로 꼽힌다. 바로 국내 반도체 장비업체 피에스케이에 대한 얘기다.

인공지능(AI) 반도체 시장이 커지면서 국내 소재·부품·장비(소부장) 기업들의 경쟁도 달라지고 있다. 기존 주력 장비의 시장점유율을 지키는 데서 나아가 글로벌 반도체 제조사의 생산라인에 진입하고, 차세대 고대역폭메모리(HBM) 공정까지 공급 영역을 넓히는 모습이다.

14일 서울 강남구 코엑스에서 개막한 '반도체대전 2026(SEDEX)'에는 피에스케이와 한미반도체, 세메스, 주성엔지니어링, 동진쎄미켐 등 주요 소부장 기업들이 참가했다. 16일까지 열리는 이번 행사에는 300개사가 888개 부스를 마련했다.

피에스케이는 세계 드라이 스트립 장비 시장에서 확보한 경쟁력을 바탕으로 제품군을 확장하고 있다. 주력 제품인 'SUPRA'는 반도체 제조 과정에서 감광액을 제거하는 장비로 회사의 핵심 수익원이다. 이날 전시장에서 만난 피에스케이 관계자는 건식 세정 장비 'INTEGER'와 하드마스크 제거 장비 'OMNIS'를 각각 인텔과 마이크론에 공급 중이라고 설명했다. 주력 제품에 집중됐던 사업 기반을 세정과 하드마스크 제거 등으로 넓히며 글로벌 고객사 내 입지를 강화하고 있다.
후공정 장비를 담당하는 피에스케이홀딩스는 반도체 패키징에 필요한 리플로우와 디스컴 장비에 주력하고 있다. 리플로우는 열을 가해 반도체 접합부를 형성하는 장비다. HBM을 비롯한 첨단 패키징에서 공정 정밀도의 중요성이 커지면서 관련 장비 공급 확대를 추진하고 있다.


HBM 제조 장비 시장에서는 한미반도체가 차세대 제품을 앞세웠다. 이번 전시회에서 HBM4 생산용 'TC 본더 4'와 내년 출시 예정인 '와이드 TC 본더'를 소개했다. 와이드 TC 본더는 칩 크기가 커지는 차세대 HBM의 적층·접합 공정에 대응하는 장비다. 글로벌 메모리 업체들의 HBM4 양산이 본격화하면서 TC 본더 4 공급도 늘고 있다는 게 회사 측 설명이다.

한미반도체는 HBM 적층에 이어 AI 시스템반도체용 2.5D 패키징 시장도 공략하고 있다. 전시회에서는 TC 본더 3종과 플립칩(FC) 본더 2종을 소개했다. 2.5D 패키징은 GPU와 HBM 등 서로 다른 반도체를 하나로 연결하는 기술로, AI 반도체의 데이터 처리 성능을 높이는 데 활용된다.

세메스도 HBM용 본딩 장비 사업을 확대하고 있다. 현장에서 배포한 제품 소개 책자에는 차세대 TC 본더 'TRONIX-T'가 포함됐다. 본딩 정밀도 ±1㎛와 시간당 최대 6000개 처리 성능을 내세운 장비다. 세메스는 2022년 HBM용 TC 본더 양산에 진입했으며 지난해 8월 기준 관련 장비 누적 매출 5000억원을 넘어섰다. 세정장비 'PURENIX'와 식각장비 'HYPERSPACE' 등 전공정 장비도 주요 사업 분야다.

초미세공정에서는 증착 장비와 소재 기술 경쟁이 이어지고 있다. 주성엔지니어링은 원자층증착(ALD)에서 원자층성장(ALG)으로 기술 영역을 넓히고 있다. 지난 5월 글로벌 반도체 업체에 ALG 기반 차세대 트랜지스터 제조 장비를 출하했다. 반도체 구조가 복잡해지는 상황에서 원자 단위의 정밀한 박막 형성 기술로 시장 확대를 모색하고 있다.
동진쎄미켐은 반도체 미세공정에 사용되는 소재를 앞세웠다. 전시 현장에서 소개한 제품군은 포토레지스트(PR)를 비롯해 반사방지막, 하드마스크, 화학기계적연마(CMP) 슬러리 등이다. 회로를 형성하는 노광부터 식각·연마까지 공정 전반에 걸쳐 사용되는 소재들이다. 동진쎄미켐은 삼성전자에 3차원 낸드용 포토레지스트를 공급하고 있으며, 극자외선(EUV)용 포토레지스트에서도 양산 실적을 확보했다.

현장 관계자는 "지금은 HBM과 후공정, 패키징이 먼저 주목을 받았고 다음 단계는 전공정"이라며 "내년 상반기부터 메모리 업체들의 증설이 본격화하면 증착, 식각 장비와 소모성 부품, 소재가 그 뒤를 이을 것"이라고 말했다.


이다현 글로벌이코노믹 기자 dh2@g-enews.com