[녹색경제신문 = 김지윤 기자] 차세대 반도체 공정에서 금속산화물 포토레지스트(MOR PR)의 중요성이 커지는 가운데, 일본과 미국 기업은 양산 및 상용화에 진입한 반면 국내 기업들은 아직 테스트 단계를 벗어나지 못하고 있다.

11일 반도체 업계 등에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 자사 초미세 EUV공정에 일본기업 JSR의 자회사인 인프리아의 MOR PR을 사용하고 있는 것으로 전해진다. 인프리아는 미국 램리서치와 함께 MOR PR 분야에서 양산과 실제 공정 적용까지 이뤄낸 유일한 기업으로 평가된다. 

국내에서는 삼성SDI, 동진쎄미켐 등의 소재기업이 개발을 하고는 있지만 아직 공정 적용을 고려할 정도의 진척은 이루지 못한 상황이다.

최근 SK하이닉스가 국내 기업들과 소재 국산화를 진행한다고 알려진 부분 역시 MOR PR이 아닌 기존 CAR PR의 성능을 높이는데에 집중돼있는 것으로 알려져있다. 삼성전자는 삼성SDI 및 대학들과 MOR PR 개발을 진행하고 있지만 양산 예상 시기가 늦춰지고 있다.

이에 대해 관련 업계 관계자는 "MOR PR이 차세대 소재이기는 하지만 아직 물량적으로 CAR PR 수요가 훨씬 크다. 아직은 국내 팹 대부분의 공정이 CAR PR의 성능을 고도화하면 커버 가능한 수준이기 때문에 국내 소재사들은 차세대 소재 개발에 매달리기 보다는 CAR PR에서 점유율을 높이는데 집중하고 있다"고 말했다. 

MOR PR은 주성분이 유기물이 아닌 ‘무기계 금속산화물 나노입자’ 기반으로 만들어진 차세대 소재로, 기존 CAR PR 대비 식각 저항이 1/3 수준이다. EUV 반도체 공정이 2nm 이하 시대로 접어들면서, 기존 화학증폭형 레지스트(CAR)가 한계에 봉착하며 MOR PR이 핵심 키워드로 부상했다. 업계에서는 HBM4 이상의 차세대 공정에서는 MOR PR로의 대대적 전환이 불가피할 것으로 보고 있다. 

이는 기존 일본 기업들이 소재분야를 과독점하던 기조를 바꿀 수 있을 것으로 기회이기도 했다. MOR PR은 CAS PR과는 구조가 완전히 다르기 때문에 양국 모두 제로베이스에서 출발할 수 있기 때문이다. 하지만 양국의 기초화학 분야의 체력이 차이가 나며 신소재 분야의 선두도 일본이 가져갔다는 평가다. 

JSR은 지난해 11월부터 충북 오창에 공장 건설을 착공해 내년 중 생산기지 건설 완료를 목표로 하고 있다. 해당 공장에서는 MOR PR을 주력으로 양산한다. 공장 건설이 완료되면 국내 팹 침투 역시 빨라지며 국내 소재기업들에게 위협이 될 것으로 보인다.

기존 CAR PR 분야에서 그랬듯, MOR 역시 일본과 미국 기업이 선두에서 시장을 개척하면 국내 기업이 이를 따라가는 형국이 될 가능성이 크다는 분석이다. 

이에 대해 국내 반도체 소재업체 고위 관계자는 "고객사에서 신소재 개발에 대한 요구가 큰 것은 사실이지만 소재사 입장에서 이 분야의 수익성을 크게 기대할 수는 없다"며 "PR은 한 회사 맞춤형 레시피로 개발되는데 그 회사 안에서도 EUV 기계가 한정돼 있다보니 물량이 극히 작다. 고객사도 선단공정 라인을 급격히 늘리지는 못하는 만큼 차세대 PR 수요도 점차적으로 커질 것"이라고 말했다.