日 수출규제 4년, 반도체 소재 국산화 어디까지 왔나

[테크월드뉴스=박규찬 기자] 일본의 반도체 소재 수출규제 4년이 지난 지금 국내 반도체 소재 국산화는 어디까지 왔을까. 수출규제가 시작된 2019년부터 현재까지 당시 일본이 규제했던 포토레지스트, 불화수소, 불화폴리이미드 등 반도체 소재 국산화 현황에 대해 알아봤다.

먼저 지난 3월 16일 일본은 ‘제9차 한일 수출관리 정책대화’를 개최하고 지난 2019년 규제했던 포토레지스트, 불화수소, 불화 폴리이미드 등 3개 품목에 대해 수출규제를 해제했다. 그러나 이미 이 세 품목에 대한 국산화는 모두 성공했으며 수입선 다변화로 일본 의존도를 줄이고 있는 상태다. 일각에서는 이번 조치가 오히려 일본 소재 업체들의 수출을 막아 역효과를 냈다는 의견이 대부분이다.

▶‘반도체 소재 국산화’ 발표…순조로운 국산화 진행
지난 2019년 일본의 반도체 수출규제로 우리 정부는 ‘반도체 소재 국산화’를 위해 연구개발투자에 매년 1조 원 규모를 집중투자할 방침이라고 밝혔다. 아울러 반도체, 디스플레이, 자동차, 전기·전자 기계·금속, 기판화학 등 6개의 대분야에서 100개 품목을 전략품목으로 지정해 7년간 7조 7000억 원을 투자하는 ‘소재, 부품, 장비 경쟁력 강화 대책’을 발표했다.

이에 대기업을 중심으로 반도체 소재 국산화에 들어갔으며 그 성과는 불과 1년 만에 바로 나타났다. 2020년 1월 솔브레인은 액체 불화수소와 불화폴리이미드 개발에 성공했으며 같은해 6월에는 SK머티리얼이 초고순도 기체 불화수소 국산화에 성공했다.

2021년에는 동진쎄미켐과 백광산업이 3월과 6월 각각 불화아르곤 포토레지스트와 고순도 염화수소 국산화에 성공했다. 이어 2023년 7월에는 엠에이치디가 포토레스트를 11월에는 켐트로닉스가 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세트산(PGMEA) 국산화에 성공하는 등 그동안 수입에 의존했던 다양한 반도체 소재에 대한 국산화가 순조롭게 진행되고 있는 것으로 조사됐다.

▶삼성·SK하이닉스 등 대기업과 중견·중소기업의 협업
이 같은 국산화 움직임은 삼성전자, SK하이닉스 등 대기업의 발 빠른 선대처가 이뤄졌기 때문이다. 아울러 이들 대기업과 중견·중소기업과의 협업이 빠른 국산화에 일조한 것으로 생각된다.

포토레지스트는 삼성SDI가 먼저 개발을 시작해 국산화에 속도가 붙었으며 삼성전자는 고순도 염화수소 개발에 중견기업인 백광산업과 협업을 통해 개발에 성공했다. 특히 고순도 염화수소는 일본과 독일 기업이 90% 점유율을 유지하고 있는 소재로 이번 국산화를 통해 수입 의존도를 크게 낮출 것으로 예상된다.

고순도 불화수소는 SK머티리얼즈와 솔브레인이 국산화에 성공했으며 SK머티리얼즈가 초고순도 기체 불화수소 개발에 성공하면서 품질면에서도 일본 기업에 뒤처지지 않는다는 평가를 받고 있다.

특히 지난 7월에는 SK하이닉스 사내 벤처 기업으로 시작한 반도체 소재 개발 전문업체인 엠에이치디가 포토레지스트, 반사방지막, 하드마스트 등 다양한 공정 소재를 개발, 공급하고 있어 국내 중소기업들의 약진도 기대되고 있다.

이달 9일에는 중견기업인 켐트로닉스가 EUV 노광 공정 핵심재료인 포토레지스트를 구성하는 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세트산(PGMEA)을 순도 99.999%(5N)로 시생산하는 데 성공하면서 다양한 반도체 소재의 국산화 가능성이 높아지고 있다.

▶반도체 소재 50%, 장비 국산화율은 아직 20%대에 머물러
지난해 산업통상자원부는 국내 반도체 소재 국산화율은 50%, 반도체 장비의 국산화율은 20%대 수준에 그친다고 봤다. 지난 4년간 소재 국산화를 위해 삼성전자, SK하이닉스를 비롯해 중견·중소기업까지 다양한 소재 국산화를 실현했지만 아직은 많이 부족한 것이 현실이다.

장비에서도 초미세공정에 필수적인 노광 및 에칭 장비의 경우 100% 해외에 의존하고 있으며 산업연구원에 따르면 반도체 장비 분야에서는 ASML, 어플라이드머티리얼즈, 램리서치, 도쿄일렉트론 등 4개 업체가 전 세계 시장의 60% 이상을 차지하고 있다.

업계 전문가는 “지난 4년간 반도체 소재 국산화를 통해 다양한 소재 개발에 성공한 것은 맞지만 아직은 초기 단계로 품질, 안정성적인 측면에서 더 많은 시간과 노력이 필요하다”며 “정부 역시 지원을 통해 많은 소재 개발 기업들이 참여할 수 있도록 독려하는 것도 중요하다”고 말했다.