[단독] 삼성전자, 솔브레인 액체 불화수소 품질 평가 '합격'...반도체 공정 도입 '초읽기'

- 솔브레인, 9월 증설한 공장에서 생산하는 액체 불화수소 삼성전자에 대부분 공급
- 삼성전자·SK하이닉스 불화수소 국산화 본격 추진
- 불화수소, 액체와 기체에 상관없이 일본의 수출 규제 품목에 포함돼

삼성전자가 솔브레인이 생산하는 액체 불화수소를 전격 도입할 가능성이 높아지고 있다.엄격하기로 유명한 삼성전자 내부 테스트도 통과해 공정 투입이 확실시되고 있기 때문이다.

30일 반도체 업계에 따르면, 솔브레인은 충남 공주 공장 증설라인를 9월말부터 본격 가동한다. 이곳에서 생산되는 대부분(90% 이상)의 액체 불화수소 추가분이 삼성전자 반도체 공정에 공급되는 것으로 알려졌다.

업계의 한 관계자는 "솔브레인의 액체 불화수소가 삼성전자 반도체 공정에 적합한지를 테스트하는 과정은 이미 지난 24일 마쳤으며 결과는 공정 투입이 가능한 품질로 나온 것으로 알고 있다"며 "또 증설되는 물량의 대부분을 삼성이 받아주기로 한 것으로 들었다"고 말했다.

삼성전자가 솔브레인의 액체 불화수소 추가 생산분을 본격적으로 반도체 공정에 투입한다. 사진은 반도체 생산라인에서 한 직원이 업무를 보고 있는 모습. [삼성전자 뉴스룸 캡처]

삼성전자와 SK하이닉스는 일본 정부의 수출규제 시행 이후부터 반도체 소재 국산화를 본격 추진하고 있다. 지난 10일 경부터 불화수소와 포토리지스트(PR) 등의 핵심 소재에 대한 품질 테스트를 진행하며 공급처 다변화를 꾀하고 있다.

삼성전자가 솔브레인의 액체 불화수소 추가분을 공정에 투입하면, 일본 기업의 의존도가 대폭 하락할 것으로 보인다. SK하이닉스는 SK머티리얼즈를, 삼성전자는 솔브레인을 각각 불화수소 공급처로 선택할 가능성이 높게 점쳐지고 있다. 불화수소의 탈(脫)일본 전략이 점차 현실화되고 있는 모양새다.

삼성전자는 이번 솔브레인의 액체 불화수소 테스트와 기체 불화수소 도입을 함께 검토한 것으로 추정된다. 기체 불화수소 공급 기업은 후성 등이 거론된다. 다만, 이들이 제공한 기체 불화수소 샘플에 대한 결과는 아직 나오지 않은 상태인 것으로 보인다.

솔브레인은 이미 고순도 액체 불화수소를 삼성전자 등에 일부 납품하고 있던 기업이다. 애초에 품질 신뢰도가 높았던 셈이다. 이 때문에 시장에선 액체 불화수소는 최종 납품 기준으로 상당 수준 국산화가 진행됐다는 평가를 진작부터 받아왔다.

이번 삼성전자의 내부 테스트는 솔브레인의 공장 증설로 늘어난 추가 생산분도 공정 투입이 가능한 수준인 지에 초점을 맞춰 진행됐다. 솔브레인이 생산하는 고순도 액체 불화수소는 이미 삼성전자 공정에 일부 사용돼 왔던 만큼 추가 생산분도 빠르게 공정에 적용이 될 것이란 전망도 함께 나오고 있다.

반도체 공정에 정통한 한 관계자는 “솔브레인의 공주 공장 증설로 추가 생산되는 고순도 불화수소의 양은 삼성전자가 필요로 하는 반도체 생산에 충분한 양이 될 것”이라며 “일본 기업에게 의존해왔던 핵심 소재의 국산화가 점차 성과를 내고 있는 모양새”라고 설명했다.

반도체 공정에 투입되는 불화수소는 매우 고순도가 사용된다. 99.999% 이상이다. 고순도 불화수소는 크게 액체(에천트)와 기체(에칭 가스)로 나뉜다. 솔브레인은 고순도 액체 불화수소를 생산할 수 있는 원천 기술을 확보한 것으로 알려져 있다.

불화수소는 회로를 모양대로 깎아내는 데 필요한 원료다. 주로에천트는 식각(에칭) 과정에, 에칭 가스는 세척 과정에 사용된다.

삼성전자가 국내 반도체 소재 생산 기업인 솔브레인의 액체 불화수소를 본격 도입하는 것은 일본의 수출 규제 이후 속도를 내는 ‘소재 국산화’ 계획의 일환으로 풀이된다.

솔브레인은 당초 12월 가동을 목표로 충남 공주 공장을 4월부터 증설하기 시작했다. 그러나 삼성전자와 SK하이닉스가 반도체 소재 국산화에 속도를 내기 시작하면서 가동 시점을 9월경으로 앞당겼다.

일본 정부는 이달 초 한국 대법원의 징용배상 판결 등에 대한 보복 조치로 수출 규제를 단행하고 있다. 불화수소를 포함한 반도체ㆍ디스플레이 핵심소재 3종의 대(對)한국 수출 절차를 까다롭게 변경했다. 내달부턴 한국을 수출 심사 우대 대상인 ‘화이트 리스트’(백색 국가)에서 제외할 것이 확실시돼는 상황이다.

키움증권은 지난 19일 솔브레인의 액체 불화수소에 대해 "일본의 수출 규제에 대한 반사 이익 기대감이 반영되며 주가는 7월 한 달간 46% 급등했는데, 솔브레인은 액체 불화수소를 다루고 있는 기업으로 이번 규제 항목인 불화수소(가스)와는 연관성이 크게 없다"며 “투자의견을 기존 매수에서 매도로 하향 조정한다”고 밝혔다.

그러나 일본 경제산업성이 발표한 규제조치 공표문에 따르면, 액체와 기체를 구분하지 않고 불화수소를 규제하고 있다. 불화수소의 끓는점(기화점)은 19.5도다. 같은 불화수소 제품이라도 19.5도 이하로 온도를 낮추면 액체가 되고, 그 이상으로 온도를 높이면 기체가 된다. 물질의 상태에 따라 규제대상에 포함 여부가 결정되지 않는다는 것이 업계의 지배적인 의견이다.

삼성전자 측은 솔브레인 액체 불화수소 공정 도입에 대해 “거래처에 대한 정보는 구체적으로 확인해 줄 수 없지만, 국산 불화수소는 지속해서 사용하던 상태”라며 “발표할 사안이 있다면 적절한 방안을 찾아 진행할 것”이라고 말을 아꼈다.