유니셈, HBM·극저온으로 성장 기대감 '쑥쑥'

국내 스크러버·칠러 장비업체 유니셈이 사업 다각화를 위해 지난해 말부터 주요 고객사의 HBM(고대역폭메모리) 제조 공정에 스크러버를 공급한 데 이어, 전공정에서도 신규 적용을 추진하고 있다.

칠러 사업 역시 새로운 기회를 얻을 것으로 기대된다. 현재 반도체 장비업계에서는 낸드의 핵심 공정인 식각의 성능을 끌어올릴 수 있는 극저온 장비가 도입될 전망으로, 이에 따라 칠러 역시 고성능 제품이 요구되는 상황이다.

경기 화성시 소재의 유니셈 본사에서 최근 기자와 만난 회사 관계자는 "회사의 플라즈마 스크러버는 현재 반도체 업계에서 환경적 이유로 도입이 확대되는 추세"라며 "냉매식 쿨러도 낸드 시장을 중심으로 성장세가 예견된다"고 설명했다.

유니셈은 반도체, 디스플레이 등에 필요한 스크러버와 칠러를 전문으로 개발하는 기업이다. 주요 고객사로 삼성전자, SK하이닉스 등을 두고 있다. 지난해 기준 매출액 2천321억원, 영업이익 174억원을 기록했다.

스크러버는 제조 공정에서 발생하는 각종 가스, 화합물 등을 정제하는 장비다. 정제 방식에 따라 습식(wet), 건식(dry), 직접 연소식(burn-wet), 흡착식, 플라즈마식 등으로 분류된다.

이 중 유니셈은 플라즈마 스크러버에 집중하고 있다. 기존 반도체 공정에 주류로 쓰여 온 직접 연소식이 LNG 가스를 활용하는 데 반해, 플라즈마는 전기를 기반으로 해 친환경적이다.

현재 플라즈마 스크러버 시장의 확대가 기대되는 배경은 HBM과 친환경으로 크게 두 가지다.

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 뒤, 첨단 패키징 기술인 TSV(실리콘관통전극)로 연결한 메모리다. 이 TSV 공정에서는 기존 패키징과 달리 가스 처리 과정이 요구된다.

덕분에 유니셈은 지난해 하반기부터 TSV 공정에 스크러버를 처음 도입하면서, 패키징 시장에 발을 들이게 됐다. 삼성전자와 SK하이닉스가 올해부터 내년까지 HBM 생산능력을 꾸준히 확장할 계획인 만큼, 스크러버도 지속적인 수주가 나올 것으로 예상된다.

또한 플라즈마 스크러버는 산업 트렌드인 친환경에 가장 부합하는 스크러버다. SK하이닉스는 2013년경 스크러버 타입을 기존 연소식에서 플라즈마로 변경했으며, 삼성전자도 지난해 HBM 공정에 플라즈마 스크러버를 처음으로 도입했다.

특히 삼성전자의 경우, 향후 있을 제4 평택캠퍼스(P4) 등 전공정 투자에서도 플라즈마 스크러버로의 전환을 추진할 것으로 예상된다. 실제로 이를 위한 장비 테스트가 P3에서 진행 중인 것으로 알려졌다.

유니셈 관계자는 "주요 고객사의 투자 계획에 따라 공급량은 다르겠으나, TSV 공정용 스크러버 장비는 향후에도 지속적인 매출이 나올 것"이라며 "특히 유니셈은 플라즈마 스크러버 분야에서 경쟁사 대비 기술적으로 우위를 점하고 있다"고 밝혔다.

칠러 사업은 극저온 식각장비 도입에 따른 수혜가 예상된다. 고적층의 낸드 제조를 위해서는 채널 홀(구멍)을 깊게 뚫는 식각 공정이 필요한데, 기존에는 최저 -20~30°C의 환경에서 작업이 이뤄졌다.

그러나 차세대 낸드에서는 식각 공정을 -60°C~-70°C도의 극저온 환경에서 진행할 가능성이 높다. 현재 주요 장비업체인 TEL(도쿄일렉트론)이 국내 주요 메모리 기업들과 해당 장비에 대한 테스트를 진행 중이며, 또 다른 경쟁사 램리서치도 차세대 식각장비의 방향을 극저온으로 설정했다.

이에 공정 상의 온도를 낮추는 칠러 장비도 기존보다 더 성능을 높인 제품이 필요하다. 칠러는 작동 방식에 따라 냉매식·전기식 등으로 나뉘며, 이 중 극저온 환경을 구현하는 데에는 냉매(쿨런트)식이 유리하다. 냉매식은 국내 업계에서는 유니셈, 에프에스티가 사업을 영위하고 있다.

극저온 식각에 대응하는 만큼, 신규 칠러 장비의 가격도 매우 높을 것으로 전망된다. 업계에서는 신규 칠러 장비의 가격이 기존 대비 4배 가량 높아질 것으로 추산하고 있다.

유니셈 관계자는 "최선단 낸드 개발이 극저온 식각으로 나아가고 있어, 칠러 장비도 -80°C 수준까지 대응이 필요하다"며 "극저온 식각장비의 챔버 수가 늘어나는 만큼 사업을 확대할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

한편 이외에도 유니셈은 신규 소재를 활용한 칠러 개발에도 적극 나서고 있다. 가장 유력한 후보는 CO2(이산화탄소)다. 현재 칠러에 쓰이는 쿨런트 소재는PFAS(과불화화합물) 기반으로 한다. 이 물질은 환경오염물질 및 유해화학물질로 분류돼, 유럽·북미를 중심으로 산업에서 퇴출 압박이 거세지고 있다.