레이크머티리얼즈 반기보고서 (2024.06)
7. 기타 참고사항

[주요 용어 설명]

용어	내용

유기금속 화합물	유기물 분자와 금속원자가 결합하여 만들어진 화합물(케미칼)이며 산업적 응용성을 강조하여 유기금속 소재라고 한다. 유기금속화합물의 물리적 성질과 화학적 반응성을 잘 이용하면 특정 금속막 제조를 위한 원료로도 사용이 가능하여 금속 또는 금속화합물의 전달물질로서 기능을 갖게 할 수 있는 특징이 있다.

리간드(Ligand)	착물(錯物) 속에서 중심원자에 결합되어 있는 이온 또는 분자의 총칭이다.
배위자(配位子)라고도 한다. 예를 들면, [Co(NH3)6]Cl3, K3[FeCl6], [Cu(NH2CH2COO)2] 등에 있어서 암모니아(NH3), 염화이온(Cl-), NH2CH2COO- 등은 각각 중심원자인 Co3+, Fe3+, Cu2+ 등과 결합된 이온 또는 분자로서 리간드가 되고 있다.

전구체(前驅體, Precursor)	어떤 물질에 선행되는 물질을 의미하며 화학이나 생명과학, 전자소재 등 다양한 분야에서 사용되는 용어이다. 전구체는 박막을 증착하기 위한 화학증착 공정용 원료로 증착을 원하는 주요 원자를 중심으로 기화특성을 향상시키기 위한 리간드(Ligand)로 결합되어 있는 구조를 가지고 있다. 특히 전자소재 분야에서 반도체나 LED 분야에 많이 사용되고 있으며 CVD전구체, ALD전구체, MO전구체, Cu전구체, Al전구체 등 다양하게 사용된다.

메탈로센 컴파운드	시클로펜타디엔(C5H5) 고리 2개와 각종 전이 금속으로 구성되어 있는 비스시클로-펜타디엔일 착염 (C5H5)2M의 총칭이다. 대표적인 화합물은 페로센 (C5H5)2Fe인데, 그 외에 M＝Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Mo, Ru, Rh, Lu, Ta, W, Os, Ir 등의 메탈로센이
알려져 있다. 올레핀 폴리머 중합 촉매로 주로 사용되는 Ti, Zr, Hf의 메탈로센 화합물을 의미한다.

촉매(Catalyst)	화학반응에서 반응속도를 조절해 주는 물질로 반응속도를 빠르게 해 주는 촉매를 정촉매라 하며, 반응속도를 느리게 해 주는 촉매를 부촉매 또는 억제제라고 한다. 그러나 일반적으로 촉매라고 하는 것은 정촉매를 의미하는 경우가 많다.

조촉매	촉매의 활성을 높이거나 촉매에 의해 일어나는 반응을 규제 또는 변화시키기 위해 첨가하는 물질로 공촉매라고도 한다. 일반적으로 메탈로센 컴파운드로는 중합 촉매로서 활성이 없기 때문에, 메틸알루미녹산(MAO)과 같은 조촉매의 작용에 의하여 각종 올레핀(olefin) 중합에 활성을 갖는 촉매계를 형성한다.

MAO	메틸알루미녹산, Methylaluminoxane의 약자이며 Al과 O이 주쇄를 이루는 일종의 알루미늄 무기 고분자 (-Al(CH3)-O-)n로 메탈로센 조촉매로 사용된다.

Polymer(중합체, 폴리머)	분자가 중합하여 생기는 화합물로 중합체라고 하며, 단위체(單位體: monomer)에 대응하는 말이다. 중합체 구조에는 사슬 모양 중합체, 다리걸침중합체나 그물 모양 중합체 등이 있다.

캐니스터(Canister, Bubbler)	유기금속 화합물을 저장 및 사용할 수 있도록 특별하게 제작된 Packaging 용기로 제품의 특성과 고객사의 장비 종류에 따라 크기와 모양 및 밸브 종류와 위치 등이 다양하게 설계된다.

자연발화성 물질/금수성 물질	자연발화성물질이란 공기 중에서 발화의 위험성이 있는 것을 말하며, 금수성물질 이란 물과 접촉하여 발화하거나 가연성 가스를 발생시킬 위험성이 있는 물질을 말한다.

반도체 화학 소재(반도체 재료)	반도체 소자를 직접 구성하는 재료, 소자를 완성하기 위한 제조공정 중에 사용되는 재료, 반도체 소자를 조립하여 완성품인 반도체 칩을 만드는데 사용되는 재료를 모두 지칭한다. 웨이퍼, 화학증착공정(CVD)전구체, 도포막, 스퍼터링, 타겟, 도금액 등의 기능재료가 있으며, 포토마스크, 포토레지스트(Photoresist), 화학약품, 공정가스 화학적기계연마(CMP)슬러리, 화학적기계연마패드 등의 공정재료, 인쇄회로기판 (PCB), 리드프레임, 본딩와이어, 봉지재, 솔더, 언더필, 웨이퍼접착제 등 구조재료로 분류된다.

스퍼터링(Sputtering)	집적회로 생산라인 공정에서 많이 쓰이는 진공 증착법의 일종으로 비교적 낮은 진공도에서 플라즈마를 이온화된 아르곤 등의 가스를 가속하여 타겟에 충돌시키고, 원자를 분출시켜 웨이퍼나 유리기판상에 막을 만드는 방법.

Target(타겟)	Sputtering 방법으로 웨이퍼 표면에 금속 박막을 입힐 때 사용되는 금속 원재료로 주로 Ti, Al, W, Ta, Cu 들이 사용된다.

포토마스크(Photomask)	리소그래피(Lithography)를 할 때에 기판에 도포된 포토레지스트에 패턴을 주기 위해 노광시, 빛의 차폐용 패턴을 말함.

CVD(Chemical Vapor Deposition)	화학증착공정(CVD)은 웨이퍼에 박막을 증착하고자 반응기 내에 여러 종류의 반응 기체를 유입시켜 이들의 화학반응을 진행함으로써 원하는 물질의 박막을 웨이퍼 상에 증착하는 공정방법임. CVD전구체는 물질의 종류와 용도에 따라 Gate/Capaci tor 유전막, 금속전극, 고유전율 절연막, 저유전율 절연막 등으로 사용되며 반도체 소자의 미세화 및 3차원 소자구조에 따른 CVD증착의 중요성 증가에 따라 기술개발 요구가 증가하고 있다.

ALD(Atomic Layer Deposition)	원자층 증착법으로 ALD 금속이 포함된 원료와 반응 가스를 교차하여 주입함으로써 박막을 성장시키는 프로세스를 말하며, 나노 스케일의 두께 제어가 가능하고 우수한 단차 도포성과 균일한 피복성을 지닌 박막을 성장시킬 수 있는 증착법으로 차세대 메모리반도체 소자인 DRAM, Flash Memory, RRAM 및 PRAM에 핵심 증착 기술로 응용되고 있다.

ALD 전구체	ALD 전구체는 반도체 소재로 사용되는 유기금속 화합물로 원자기상증착(ALD)에 사용되는 전구체이며, 기질 표면에서의 화학적 흡착과 탈착과정을 이용하여 단원자 층의 두께 제어가 가능한 새로운 개념의 증착방법으로 낮은 온도에서 단결정으로 박막을 성장시키며, 원자층 제어가 가능하다는 특·장점을 가지고 있다.

CMP 슬러리	반도체 표면을 화학적 또는 기계적 방법으로 연마하여 평탄화 하는 CMP공정에 사용되는 연마 재료로 화학첨가물을 포함한 수용액과 미립자로 분산된 연마입자로 구성되어 있다.

포토레지스트(Photoresist)	설계된 반도체 회로를 웨이퍼 위에 전사시킬 때 빛의 조사여부에 따라 달리 감응함 으로서 미세회로 패턴을 형성할 수 있도록 하는 노광공정용 감광재료로 반도체 칩 및 TFT-LCD 등에 사용된다.

Strip	웨이퍼(wafer)에 입혀진 P.R이나 질화막 등을 벗겨내는 것을 말하며 통상, 식각완료 후 감광액을 제거하는 작업을 뜻함.

Stripper	감광액을 벗겨내는 약품.

확산방지막(Diffusion Barrier)	확산방지막은 금속배선 형성 시 금속원소나 타 불순물 원소가 절연막으로 확산되어 오염되는 것을 방지하기 위한 용도로 사용되며, 이를 위해 Ti(N), Ta(N), Ru 확산방지막용 전구체 등이 사용된다.

LED(Light Emitting Diode)	p-n접합 다이오드의 일종으로, 순방향으로 전압이 걸릴 때 단파장광이 방출되는 현상인 전기발광효과를 이용한 반도체 소자이다. 쉽게 말해, 순방향으로 전기신호가 인가되면 빛을 발산하는 화합물 반도체의 일종으로 발광 다이오드라고 부르기도 한다.

다이오드(Diode)	전류가 한쪽 방향으로만 흐르는 2단자 소자.

Substrate(기판)	반도체 재료 박판(기판)을 말하며, 일반적으로 최초 공정 이전의 Wafer를 말함.

에피(Epi)	에피(Epi)라는 말은 에피택셜(Epitaxial)의 줄임말로 같은 결정구조로 2개의 층을 만드는 것을 의미함.

웨이퍼(Wafer)	규소박판으로 규소(Si)를 고순도로 정제하여 결정시킨 후 얇게 잘라낸 것으로 반도체 소자를 만드는데 사용함. (2, 4, 5, 6, 8, 12" wafer가 있음) 기판 물질의 종류에 따라 실리콘(Si)웨이퍼, 게르마늄(Ge)웨이퍼, SOI(Silicon on Insulator)웨이퍼, GaN
(Gallium Nitride)웨이퍼, SiC(Silicon Carbide)웨이퍼 등으로 분류된다.

에피(Epi)웨이퍼	기판 위에 유기금속 화학증착장비(MOCVD)를 이용해 유기금속화합물을 얇게 증착 시킨 것.

Amorphous(비정질)	어떤 고체가 반복적 원자 배열 상태인 결정을 이루지 않고 있는 상태 즉 비정질 상태를 말하며, Silicon의 경우 제한된 생성 조건을 만들어 주면 비정질 상태가 될 수 있음.

트리메틸갈륨(TMG)	유기물 중에서 가장 간단한 메탄(CH4)에서 수소가 하나 부족한 것을 메틸기(-CH3)라고 하며 메틸기 3개를 갈륨(Ga) 한 개의 원자와 결합시킨 것을 트리메틸- 갈륨(Ga(CH3)3, Trimethyl Gallium, TMG)이라고 한다. LED 에피웨이퍼 공정에 사용 되는 핵심 소재이다.

트리메틸알루미늄(TMA)	유기물 중에서 가장 간단한 메탄(CH4)에서 수소가 하나 부족한 것을 메틸기(-CH3)라고 하며 메틸기 3개를 알루미늄(Al) 한 개의 원자와 결합시킨 것을 트리메틸- 알루미늄(Al(CH3)3, Trimethyl Aluminium, TMA)이라고 한다. TMA는 LED와 반도체, Solar등 대부분의 전자재료 외에 석유화학 촉매나 정밀화학 시약 등 거의 모든 산업 분야에 사용된다. 당사의 TMG를 제조하는데 원료로 사용된다. TMA는 초민감성 물질이라 전문적인 지식과 경험을 가진 기술자가 아니면 취급이 어려우며 제조는 더욱 어려워 전세계적으로 당사를 포함하여 오직 3개 업체에서만 제조되고 있는 물질이다.

유기금속화학증착(MOCVD)	(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) MOVPE라고도 부르며 Epi층을 성장시키 는 장비 원리는 성장에 필요한 Source를 함유한 기체를 열 분해시켜 반응물질을 기판에 달라붙게 하는 것으로서 통상적으로 원자5층 이하의 두께까지 조정 가능함.

MO Source	금속 유기화합물로 박막 증착 장비의 챔버(Chamber) 안에서 가열 된 기판 표면에 증기압이 높은 금속유기화합물 증기를 보내어 원하는 박막 성장시키는 데 사용함.

디스플레이 소재	디스플레이는 다양한 정보를 인간이 볼 수 있도록 화면에서 구현해 주는 영상 표시장치를 통칭하는 것으로 디스플레이 소재는 디스플레이와 관련된 소재 부품을 의미패널의 제작 방식에 따라 LCD, LED, OLED, 플렉시블(Flexible) 디스플레이, 신기능 디스플레이, 융복합 디스플레이 등으로 구분된다.

OLED(유기발광소자)	OLED는 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes)를 뜻하는 말로서, 유기물을 이용한 자체발광소자를 뜻함. OLED는 사용하는 발광재료에 포함된 유기물질의 양에 따라서 저분자 OLED와 고분자 OLED로 구분되며, 구동방식에 따라서는 수동형 구동방식(passive matrix)과 능동형 구동방식(active matrix)으로 구분된다.

플렉시블(Flexible) 디스플레이	플라스틱 등 유연한 재료를 사용하여 기능의 손실 없이 자유롭게 구부릴 수 있거나 혹은 두루마리처럼 말거나 접을 수 있는 형태의 디스플레이를 의미함. 플렉시블 디스플레이는 얇고 가벼우며 깨지지 않는 장점이 있어 형태를 변형시키는 방법으로 웨어러블 디스플레이, 자동차용 디스플레이 등 다양한 수요처에 적용될 수 있음.

TFT(Thin Film Transistor)	디스플레이의 기본 단위인 픽셀(Pixel)을 제어하는, 일종의 스위치 역할을 담당하는 반도체 소자로 a-Si(Amorphous Silicon)비정질 실리콘 TFT, LTPS(Low Temperature Poly Silicon)저온 폴리 실리콘 TFT, Oxide TFT로 분류된다.

MOS
(Metal Oxide Semiconductor)	반도체 위에 산화막을 형성하고 그 위에 도선(금속)을 입힌 것으로, N-MOS와 P-MOS 등이 있음.

MOS FET(Field Effect Transistor)	전계효과 Transistor 중에서 절연막을 산화막으로 형성시킨 절연 게이트형 FET의 대표적인 것.

Multi-Chip	복합소자나 집적회로(IC)를 만들 때 2개 이상의 Chip을 사용한 것.

게이트 전극(Gate electrode)	MOSFET 구조에서 활성층의 전류를 흐르거나 흐르지 않게 조절하는 요소.

게이트 절연막(Gate dielectric)	게이트(Gate) 전극과 활성층을 분리해주는 역할을 하는 요소.

봉지(Encapsulation)	OLED에서 빛을 내는 유기물질과 전극은 산소와 수분에 매우 민감하게 반응해 발광 특성을 잃기 때문에, 이를 차단하기 위한 공정으로 ‘봉지’가 필요하며, 이를 통해 OLED 패널의 수명을 보존 또는 향상시킴.

마이크로 LED	크기가 5~30 마이크로미터에 불과한 초소형 LED칩을 발광 화소로 사용하는 2인치 이하 마이크로 디스플레이 혹은 80인치 이상 대형 디스플레이를 통칭.

양자점 LED (Q-LED)	수 나노미터 크기 이하의 초미세 반도체 나노 입자로 정의되는 양자점(Quantum Dot, QD)을 발광체로 이용한 LED로 발광 효율이 우수하고 발광 파장의 조절이 용이하며 색 순도가 높은 것이 특징임. 양자점 LED는 디스플레이 제작에 큰 영향을 주는 기술로, 중국이나 미국 등의 LCD 및 OLED 기술 격차가 좁아지는 상황에서 양자점 LED는 AMOLED 의 뒤를 이을 수 있는 차세대 디스플레이용 핵심 기술로 평가받고 있음.

D-RAM
(dynamic random access memory)	Capacitor의 정전용량을 이용한 Cell모양의 Device. D-RAM은 램(RAM)의 한 종류로 저장된 정보가 시간에 따라 소멸되기 때문에 주기 적으로 재생시켜야 하는 특징을 가지고 있으며, 구조가 간단해 집적이 용이하므로 대용량 임시기억장치로 사용된다.

낸드 플래시메모리
(Nand Flash Memory)	전원 공급이 없으면 정보를 모두 잃어버리는 휘발성 메모리 반도체인 D램, S램과 달리, 플래시메모리는 전원이 꺼지더라도 저장된 데이터를 보존하는 롬(ROM)의 장점과 손쉽게 데이터를 쓰고 지울 수 있는 램(RAM)의 장점을 동시에 지니는 비휘발성 메모리이다. 플래시메모리는 전력 소모가 적고 기존의 자기디스크에 비해 고속으로 읽기 및 쓰기가 가능하다. 이러한 특징으로 인해 디지털 카메라, 스마트폰 휴대전화, USB 드라이브 등의 다양한 휴대용 기기와 SSD(Solid State Drive)에 널리 사용되고 있다.

화합물 반도체	Si, Ge등 단일 원소가 아닌 2종류 이상의 원소가 결합하여 반도체 성질을 나타내는 화합물을 이용한 반도체로 발광다이오드와 태양전지, 고속IC 등에 사용된다.
다양한 원소의 조합방법과 조성비를 조달해서 목적에 상응하는 여러가지 화합물 반도체를 만드는 방법을 포함하며, 갈륨-비소(GaAs), 인듐-인(InP), 갈륨-인(GaP), 황화카드뮴(CdS), 텔루르화 아연(ZnTe), 황화연(PbS) 화합물 반도체등을 포함한다.

전력 반도체	전력이 필요한 기기/시스템의 작동여부 및 성능을 결정짓는 핵심부품이며 전력변환 전력변압, 전력안정, 전력분배 등 전력을 제어하기 위한 반도체.

DPT(Double Patterning Tech)재료	DPT재료는 반도체 패터닝용 희생막의 원료로 사용되는 물질이다. 빛을 조사하여 (노광) 현상(development)을 끝낸 감광액(PR)을 측면에서 바라보면 기둥 모양이다. 기둥 사이로 가스(건식)나 액체(습식)를 흘려 패턴을 새긴다. (식각)기둥 간격이 좁을수록 더 미세한 선폭 구현이 가능하다. DPT재료와 HCDS는 V낸드와 D램 공정 모두에 사용된다.

Trench 용법	기억소자에서 콘덴서를 만드는 FAB공정기술중의 하나로 좁은 면적에 용량을 극대 화하기 위하여, 도량처럼 Silicon 기판을 아래로 파서 표면적을 확대하여 콘덴서를 만드는 용법.

TSV(Through Silicon Via)	D램 칩을 일반 종이 두께의 절반보다 얇게 깎은 뒤 수백 개의 미세 구멍을 뚫어 상단 칩과 하단 칩의 구멍을 전극으로 연결하는 기술.

비아(Via)	두개의 금속을 사용하는 CMOS의 구조에서 두 금속선을 접속시키는 매개.

팹(Fab.)	Fabrication facility의 약자로 실리콘 웨이퍼 제조공장을 의미함.

캐패시턴스(Capacitance)	전하를 축적할 수 있는 용량.

캐패시터(Capacitor)	전하를 저장할 수 있는 제품(콘덴서).

Cell(셀)	RAM이나 ROM 등 IC의 가장 작은 기억소자를 말하며 보통 Transistor, Capacitor, Resistor 등으로 구성되어 있고 1Bit의 정보를 저장할 수 있다.

Diffusion	농도차에 따라 액체나 기체가 고농도에서 저농도 쪽으로 이동함을 의미함. 확산로 반도체 웨이퍼(Wafer)에 높은 온도를 가해 불순물 B(붕소)나 P(인) 등을 확산 시키는 것을 의미하며 반도체 특성을 결정하기 위한 것임.

Doping(도핑)	반도체 웨이퍼(Wafer)에 불순물을 주입하여 P-type 또는 N-type의 반도체 특성을 만드는 것으로 박막이나 실리콘 기판에 불순물을 주입시켜 전도 특성을 향상시킬 때 사용하는 과정을 도핑(Doping), 불순물을 도펀트(Dopant)라 한다.

Etching(에칭)	식각. 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)에 필요한 부분만을 남겨놓고 불필요한 부분을 Etchant(Chemical) 또는 Gas로 녹여 내는 제작과정을 의미함.

Gate(게이트)	반도체 장치에서 MOS Transistor에 입력을 가하기 위한 단자로서 Bipolar Transistor 의 Base에 해당하는 단자를 의미함.

Hole(홀)	반도체 속에서 가전자대에 있는 전자의 이동으로 생기는 비어 있는 전자의 준위를 말하며 정공이라고 함.

Notch/Void	일반적으로 재료(기판표면)에 움푹 패인 곳이나 구멍이 뚫린 곳을 말하며 이곳에는 역학적으로 응력이 집중되는 곳이다. 반도체 분야에서 금속막 및 보호막의 유기 적인 관계에 의해 금속배선에서 일어나는 현상으로 금속배선 측벽에 쐐기형상으로 파이는 것을 Notch라 하며, 이것이 성장하여 Hole 모양을 형성한 것을 Void라 한다.

Pattern(패턴)	부품이나 디바이스의 배선 및 그들의 형태나 배치의 조합에 의해서 회로 기능을 구체화시킨 평면도형을 말한다.

Step Coverage(스텝커버리지)	각종 박막이 입혀질 때 평평한 부분에 대해 경사진 단차(Step) 부분의 입혀진 Film thickness 두께 정도의 비를 의미함.

Aspect Ratio(A/R)	박막 증착 후 박막특성을 표현할 때 사용되는 용어로 종횡비를 의미함, [h/w] height/width로 일반적으로 A/R 값이 클수록 증착하기 어렵다.

Stress(스트레스)	Wafer의 표면 특정부위에 가해지는 압력이나 힘을 말함.

Silicon Nitride	반도체 표면의 보호막 또는 FAB 공정중 산화, 이온주입 Mask로 사용되는 Si3N4로 구성된 막.

Threshold Voltage(문턱전압)	문턱전압, PN Diode나 MOS트렌지스터에서 어떤 일정 전압이 되었을 때 전류가 흐르게 되는 이 전압을 Threshold Voltage(Vth)라 한다.

Silicon Gate(실리콘게이트)	Gate에 금속 대신 다결정 규소 피막을 사용한 것이며, 고속 및 고밀도 집적회로를 제조하기 위한 MOS 기법으로 이용됨.

Oxide Film(산화막)	불순물 확산의 마스크로서도 사용되며 반도체 표면의 보호막으로도 사용될 수 있는 산화막으로서 SiO2가 가장 많이 사용되고 있다.

ONO 구조	Capacitor 전극 사이에 들어갈 절연 물질로 oxide/nitride/oxide의 3층 구조를 형성 하여 단층구조에서 발생할 수 있는 pinhole을 방지하고 breakdown 특성을 항상 시키는 한편 nitride dielectric constant가 oxide에 비해 훨씬 크기 때문에 캐패시턴스(capacitance)를 증가시킨다.

Layer	반도체 IC를 만들기 위해서는 Si-Wafer 위에 순차적으로 층(Insulator, Conductor 등)을 쌓아가면서 Photo/Etch 공정을 거치면서 원하는 Pattern을 형성하게 되는데 이러한 층들을 의미한다.

Passivation	회로가 외부의 먼지, 온도, 습도 및 긁힘으로부터 Damage를 받는 것을 방지하기 위해서 보호층을 입혀주는 공정으로 주로 Plasma CVD Oxide Nitride를 사용하며, PN 접합 표면을 습기나 불순물에 대해서 둔감하게, 즉 불활성으로 하는 방법. Wafer 표면에 외부로부터의 영향을 막기위하여 산화막 및 질화막을 입혀주는 것.

Low-k 재료	반도체 소자 선폭이 미세화됨에 따라 배선간 사이가 협소화 되고 절연막이 두 전극간의 유전체 역할의 기생 캐패시턴스가 형성되어 배선의 전류 흐름 방해 및 소자속도가 저하되게 하여 이를 제어하기 위해 낮은 유전상수의 절연체가 필요함. 일반적으로 4이하의 낮은 유전상수 값을 가진 물질로, 반도체 절연 물질로 쓰이는 산화 실리콘에 비해 향상된 절연 능력을 가지고 있는 유전체 물질을 말한다.

High-k 재료	유전율이 높은 물질을 말한다. 유전율이란 부도체(유전체)이면서도 내부에 전자기파 의 진행을 가능하게 하는 정도를 의미한다. High-k는 전류를 차단하는 것이 주 목적이므로, Gate-Insulator에 SiO2보다 높은 ε값을 갖는 물질을 사용한다.

Laser Repair(레이져 리페어)	반도체 제품에서 Data 저장소의 일부(혹은 회로일부)가 제조공정에 의해 그 기능을 제대로 발휘하지 못할 경우 LASER를 사용해서 일정부분의 회로를 끊어 다른 Data 저장장소(혹은 다른회로)로 대체하여 제품기능에 이상 부위를 정상으로 동작할 수 있도록 회로를 교체해 주는 것.

Interconnection	일련의 BEOL(Back end of line) 공정단계(금속배선과 유전층에 의한 절연공정을 반복 해서 진행)를 통해 다층의 금속배선을 형성하는 것.

FEOL(front end of line) 공정	실리콘 에피텍시층 위에 MOSFET 트렌지스터를 형성하는 공정단계.

BEOL(back end of line) 공정	MOSFET 트렌지스터 위에 Interconnection을 위한 금속배선 및 입출력 단자를 형성 하는 공정단계.

Leakage Current(누설전류)	누설전류라고도 하며 원래 전류가 흐르지 않아야 할 곳에 전류가 흐르는 것을 말한다.

Metallization	반도체 소자와 소자를 전기적으로 상호 연결시켜 주는 것.

Module(모듈)	규칙성과 분리성을 가진 몇개의 부품 또는 소자로 구성되며 어떤 정해진 기능을 다하는 단일 부품 단위로 간주되는 조립회로이다.

Monitoring(모니터링)	공정 흐름을 감시 및 점검하는 업무.

PM(Preventive Maintenance)	장비성능유지 차원에서 설비 문제 및 손상 감소를 위하여 Manufacturing Operation 에서 정례적으로 하는 점검(사전예방정비)

Purge(정화)	불활성 가스(N2, Ar, 기타 Gas)를 불어 넣어 줌으로써 Gas 찌꺼기나 용액 찌꺼기를 빼내는 것을 말함.

QC(Quality Control)	제품 제조의 각 단계별로 제품의 품질을 검사하는 관리기법.

Qual.(Qualification)	반도체 제조의 최종 관문으로 소재의 신뢰성을 테스트하여 만족한 상태를 달성하는 것.

Quality Assurance(Q.A)	품질보증. Product나 Service가 주어진 요구를 만족시킬 것이라는 신뢰를 주기 위해 필요한 모든 계획 또는 활동을 말함.

R	Research and Development, 연구 개발.

Utility(유틸리티)	공기, 질소, 진공, 급수, 배기, 전원 등 플랜트의 제조공정 활동에 필요한 요소들을 통틀어 일컫는 말.

가. 회사가 영위하는 사업에 대한 이해

1) 유기금속 소재 개요

유기금속 화합물은 유기물 분자와 금속 원자가 결합하여 만들어진 화합물(케미칼)이며 산업적 응용성을 강조하여 유기금속 소재라고 합니다.

금속 원자 하나를 분리하여 유기물 분자와 결합시키면 새로운 유기금속 분자가 만들어지게 되는데 이것은 일반적인 금속의 특성과는 완전히 다른 물리적 특성을 보이게 되며, 중심에 있는 금속 원자에 결합되는 유기물 또는 무기물을 모두 가리켜 리간드(Ligand)라고 합니다. 같은 금속이라 할지라도 리간드의 종류에 따라서 금속과 리간드 간의 결합 에너지의 차이로 인해 분해되는 온도와 같은 열적 안정성이 다르게 나타나고 끓는점이나 어는점과 같은 물리적 특성도 각각 달라지게 됩니다. 특히 금속과 리간드의 결합은 금속-금속 결합보다 결합력이 약한 특징이 있고, 일반적인 순수한 금속과는 다른 화학적 반응성을 갖습니다. 유기화합물들이 갖는 다양한 물리적 성질과 화학적 성질을 이용하여 화학반응을 촉진시켜주는 촉매도 제조할 수 있으며, 유기금속 화합물이 열분해(Thermal Decomposition)가 되면 중심 금속원소와 유기물 형태의 리간드로 다시 나뉘어질 수도 있습니다. 화학적인 분해반응을 이용하는 경우, 분해 반응에 이용되는 반응물의 종류에 따라 자체의 순수한 금속, 금속산화물, 금속질화물 등을 만들어 낼 수 있어 매우 다양한 용도로 사용될 수 있습니다.

[ 대표적인 유기 리간드의 종류 ]

(출처 :당사 정리)

유기금속 화합물은 리간드의 종류에 따라 고체, 액체 및 기체 상태로 존재할 수 있어 이송 및 보관 등을 다양하게 할 수 있는 특징이 있으며, 유기금속화합물의 물리적 성질과 화학적 반응성을 잘 이용하면 특정 금속막 제조를 위한 원료로도 사용이 가능하여 금속 또는 금속화합물의 전달물질로서 기능을 갖게 할 수도 있는 특징이 있습니다. 반면 이들 유기금속화합물들은 금속과의 친화성이 더 높은 반응물 또는 다른 리간드와 폭발적인 반응에서부터 경미한 반응까지 다양한 반응 특성을 보여줍니다. 일반적으로 산소 및 수분과 같은 산화성 반응물들과 접촉할 경우, 자발적으로 발화(Pyrophoric) 되거나 연쇄 반응을 통해 폭발성을 갖거나 독성의 분해물을 만들 수도 있어 제조와 취급이 매우 어려운 바, 안전을 고려하여 항상 제한된 조건(일반적인 대기 조건이 아닌 완전 밀폐된 불활성 기체 조건)에서 취급 및 관리 되어야 하며, 화합물의 조성을 일정하게 유지하기 위해 각별한 주의가 필요합니다.

특히 반도체나 LED와 같이 나노 사이즈의 박막을 만드는 응용 분야에서는 유기화합물의 구조, 물리적 성질, 화학적 반응성, 조성, 순도 등에 따라 박막의 전기적 성능에 매우 많은 차이가 발생하게 됩니다. 따라서 유기금속 화합물에 원하는 성질을 부여하기 위해 화합물을 디자인하고, 분해 특성을 예측하며, 응용 조건에서의 열적인 성질 및 특성에 맞게 리간드의 종류를 다양화하거나 고순도로 정제하고, 조성을 유지할 수 있도록 관리하며, 이송 및 사용상에서 문제가 없도록 특수하게 고안된 용기에 포장하는 등의 일련의 산업적 활동들은 많은 연구와 기반 기술을 필요로 합니다.

2) 유기금속 화합물의 응용 분야

유기금속 화합물 중에서 특히 반도체 및 디스플레이, LED, Solar 등에 사용되어 금속막이나 금속산화물 또는 금속질화물 박막을 만드는데 사용되는 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 보론(B), 루세늄(Ru), 갈륨(Ga), 인듐(In), 마그네슘(Mg), 하프늄(Hf) 등의 유기금속 화합물을 전구체 또는 프리커서(Precursor)라고 하며, 석유화학의 메탈로센 촉매 분야에서 사용되는 타이타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 유기금속 화합물을 메탈로센 컴포넌트 또는 메탈로센 컴파운드라고 합니다.

[ 당사의 사업 부분과 관련된 주요 금속 원소 ]

한편, 유기금속 소재의 응용분야 중에서 당사의 사업 부분과 관련된 금속 원소들을 주기율표를 이용하여 정리하면 위 그림과 같습니다.

위 그림에 표시된 것 처럼 알루미늄(Al) 금속은 LED, 촉매, 반도체, 디스플레이 분야 모두에서 사용되는 금속임을 알 수 있으며 당사의 사업은 알루미늄 유기금속화합물인 TMA (Trimethyl Aluminium) 제조로부터 출발하여 LED, 촉매, 반도체 분야 등으로 확장성을 가지고 있습니다.

Ti, Zr, Hf 금속은 반도체와 촉매 두개의 사업 부분에 사용되는 금속이며, 이들 세 금속은 메탈로센 촉매의 중심금속으로 사용되고 있으며, 반도체의 고유전율 High-k 와 확산방지막으로 많이 사용되고 있습니다. 3족과 5족 원소인 Al, Ga, In, N, P, As는 LED와 반도체에 함께 사용되는 원소이며, LED 사업에서 제품화된 3족과 5족 유기금속 화합물들은 자연스럽게 반도체 분야로 적용을 확대하면서 반도체 소재 사업이 자리를 잡는데 많은 기여를 하였습니다. 당사의 사업 부분들은 이와 같은 기술적 특성으로 인하여 서로 매우 긴밀하게 연결되어 있어 강한 시너지 효과를 발휘하고 있습니다.

3) 유기금속 소재의 반응성과 응용

유기금속 화합물은 다양한 분야에서 응용되고 있는데 이것은 유기금속 화합물이 반응 조건에 따라 금속, 금속산화물, 금속질화물, 무기물 등으로 다양한 생성물을 생성하기 때문입니다. 특히, 다양한 유기금속 화합물 중 다양한 응용분야와 반응성을 고려해 볼 때 가장 대표적인 유기금속 화합물은 TMA라고 판단됩니다.

TMA는 산업적인 용도에 따라 Al(금속), Al2O3(금속산화물), AlN(금속질화물), MAO(무기고분자) 등으로 다양하게 사용되고 있으며, 당사에서 TMA를 중심으로 여러 사업을 전개할 수 있었던 것도 TMA의 이와 같은 특성 때문이라고 볼 수 있습니다. 고온의 수소 분위기에서는 순수한 금속으로 환원되며, 산소나 오존과 반응하면 금속산화물이 제조되며, 고온 암모니아 조건에서는 금속질화물이 제조됩니다. 또한, 소량의 물과 반응하면 MAO[1]라는 무기고분자가 제조되고 다량의 물과는 수산화알루미늄(Al(OH)3)이 제조됩니다.

[ 대표적인 유기금속 화합물인 TMA의 반응성과 응용 ]

반응 조건	반응 생성물	응용 분야

H2/고온	Al (금속)	LED, 반도체

O2 or O3	Al2O3 (금속산화물)	반도체, Display, Solar

NH3/고온	AlN (금속질화물)	LED, 반도체, 세라믹 전자소재

H2O/Toluene	MAO (무기고분자)	PE, PP 메탈로센 조촉매

(출처: 당사 정리)

4) 당사의 사업 전개 방향

기술과 산업이 발전하면서 새로운 유기금속 소재에 대한 요구는 계속되고 있으며, 특히, 반도체와 같이 기술이 빠르게 변하는 분야는 기존에 알려진 물질로 고객사의 요구 성능을 충분히 만족시키지 못하게 되었고 새로운 유기금속 화합물의 설계 및 제조기술은 더욱 중요하게 요구되고 있습니다. 또한 이미 알려진 물질이지만 복합적인 플랜트 설계와 제조기술이 없으면 양산이 불가능한 물질을 제조할 수 있는 기술의 확보는 국가적으로나 산업적으로 매우 중요합니다.

초민감성 물질을 99.9999%이상의 초고순도로 양산 제조하여 국내외로 공급하기 위해서는 플랜트의 안전한 설계와 운영체계, 초미량 분석기술 및 품질관리체계, 제품화를 위한 Canister 설계와 운영, 물류나 안전 법규와 관련된 인증과 인허가 등 종합적인 체계와 기술이 지원되어야만 가능하기 때문에 이와 같은 수많은 개별 기술들을 통합적인 시스템으로 설계하고 운영하는 역량이 당사의 중요한 기술력이라고 할 수 있습니다.

당사는 자체 연구 개발을 통하여 LED, 메탈로센촉매, 디스플레이, Solar, 반도체 등의 소재로 사용되는 초고순도 유기금속 화합물을 양산하고 있으며 국내외 중요 고객사에 공급 중에 있습니다. 아래 그림과 같이 당사의 여러 사업 부분들은 모두 TMA에서부터 시작되어 확장되었습니다. TMA가 특정분야에 먼저 적용이 되고 그 분야와 관련된 유기금속 화합물들이 추가되면서 새로운 사업 부분이 생성되었고, 이런 과정들을 통하여 현재와 같은 구조로 사업 전개가 이루어지게 되었습니다. 따라서, 당사의 핵심 기술은 “유기금속 화합물의 설계 및 TMA 제조기술” 입니다.

① 반도체소재 사업

반도체 소재 부분의 첫 시작은 당사의 TMA를 국내 반도체업체에 공급하면서 시작되었습니다. 당사의 핵심 인력 대부분이 반도체 소재 연구개발과 마케팅 경력을 보유하고 있어, 반도체 소재 사업에 대한 전망, 시장과 기술개발 현황 등을 명확히 인지하고 있었습니다. 2014년부터 반도체 소재 연구개발을 본격적으로 시작하였고 국내 주요 반도체 회사에 업체등록 이후 대만과 중국으로 사업영역을 확대하고 있습니다.

② 태양광소재 사업

마지막으로 사업화된 부분은 Solar용 소재이며, Solar 소재 분야의 진입은 고효율 쏠라셀을 제조하기 위하여 PERC 공정에서 Passivation Layer로 Al2O3 박막이 적용되면서 전구체로 TMA를 국내 태양광 업체 등에 공급하면서 시작하게 되었습니다.

③ LED소재 사업

당사는 2010년 LED TV가 출시되어 전세계적으로 LED 전구체가 부족하던 시점에 LED 전구체를 제조하기 위해 설립되었습니다. 사업 초기에는 기존 TMA 제조업체들이 당사의 LED 전구체 사업 진출을 막기 위해 TMA 판매를 거절하여 TMA를 수급할 수 없던 애로사항 때문에 당사는 전세계 3개 회사만이 생산하던 TMA 제조기술을 자체 개발하게 되었습니다. 어려운 과정을 거쳐 TMA양산에 성공하면서 TMA를 원료로 TMG를 안정적으로 생산하고 관련 전구체인 TEG, TMI, TMA, Cp2Mg 모두를 제품화함으로서 LED 산업에 성공적으로 진입하게 되었습니다.

④ 촉매사업

LED 원료로 사용하고 남는 TMA의 수요처를 검토하면서 메탈로센 조촉매인 MAO 개발을 시작하였고 석유화학 업체의 어려운 평가 과정을 통과 후 MAO 양산에 성공하였습니다. 더불어 관련 아이템인 메탈로센 컴파운드와 담지촉매 개발까지 성공하여 촉매사업에도 안정적으로 진입하게 되었습니다.

나. 산업의 특성1) 반도체 소재① 반도체 시장 개요

반도체 산업은 광의로는 반도체 소자 제조업, 소자 생산을 위한 반도체 장비 제조업 및 소자 생산용 소재를 공급하는 재료 제조업 등을 포괄하는 산업으로서, 이들 반도체 산업 각 부문은 상호 유기적인 연관하에 발전하는 특성이 있습니다. 소자, 장비, 재료(소재) 산업 각 부문은 첨단 산업으로서의 반도체 산업의 특성을 공유하는 한편 각 부문간 상이한 특징들도 있습니다.

- 반도체 산업은 기술집약적, 기술혁신 속도가 빠르며, 타산업으로의 파급효과가 큰 산업

반도체 산업은 기술 자체에 대한 많은 연구개발이 요구되고 있어 매출액 대비 연구개발 투자가 타산업보다 현저히 높은 산업입니다. 또한 양산 단계로의 전환시 대규모 설비 투자가 요구되는 고위험부담 산업이기도 합니다. 그리고 제품의 라이프사이클이 매우 짧기 때문에 산업이 성숙화 되어감에 따라 기술혁신 속도가 더욱 가속화되고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 반도체 산업은 제품의 개발에서 판매까지의 시장 진출단계에 있어서 각 부문 별 타산업보다 더욱 세밀하고 조직적인 경영 전략 및 긴밀한 협업이 요구되는 산업입니다. 한편, 소자의 고집적화 기술이 급속히 발달되면서 마이크로프로세서의 응용분야가 크게 확대되어 전산산업뿐 아니라 통신기기 등 전 제조업 제품에 사용되고 있으며, 전방 산업의 발전을 이끄는 핵심 부품 산업입니다. 한편으로는 전방 산업의 발전에 의해 반도체 산업의 생산규모가 결정되고 신규 시장이 창출되기도 하는 상호 보완적인 특성을 가지고 있습니다.

- 전구체(Precursor) 시장은 진입장벽이 높으며, 진입 성공 시 안정적 매출 발생

반도체 소자 미세화가 진전되면서 기술적 중요도가 지속적으로 확대되고 있는 전구체(Precursor)는 반도체 제조에서 매우 중요한 요소 기술 중 하나입니다. 반도체 공정용 전구체(Precursor)는, 1) 원하는 물성의 박막 형성, 2) 높은 증착 속도, 3) 우수한 경제성(높은 공정 수율), 4) 낮은 기화온도에서 높은 증기압, 5) 기화온도에서 열적 안정성, 6) 작은 화학적 반응성, 7) 저독성, 8) 화학적 고순도, 9) 경제적이고 용이한 합성방법(높은 합성 수율), 10) 증착 온도에서 완전한 열분해 등 다양한 조건이 요구되고 있습니다.

이에 제품 공급 업체 핵심 경쟁력은 박막의 물성이 해당 공정에 적합하도록 화학적으로 메카니즘을 시뮬레이션하여 실제 공정 장비에서의 적용이 원활하도록 설계하는 것에 있습니다. 또한 소재의 안정적 공급을 위한 높은 수준의 합성 및 정제 기술뿐 아니라 소자 업체 공정 변경에 신속하게 대응할 수 있는 대응력과 사후 관리 능력까지 필요하게 됩니다. 이러한 이유로 신규 업체 진입이 매우 까다로우며, 이에 반하여 반도체 소자업체로 납품이 개시 될 경우 해당 고객사 입장에서도 거래처 변경에 따른 생산 공정 차질 및 불량 발생 등 리스크가 크기 때문에 장기적으로 안정된 매출 흐름을 기대할 수 있는 특성을 지니고 있습니다.

- 반도체 소자업체와의 긴밀한 관계가 중요

당사가 영위하는 반도체 소재 산업의 경우 수요업체인 반도체 소자 업체와의 긴밀한 협력관계를 필요로 하는 산업입니다. 국내외 반도체 시장의 특성상 반도체 제조 회사들을 중심으로 공정재료 및 공정장비 등을 납품하는 다양한 기업들이 연결되어 생산이 이루어지고 있습니다. 이러한 특징을 바탕으로 반도체 재료와 장비는 같은 종류라 하더라도 각 반도체 소자 업체별, 제조 공정별 최적화(Customizing)가 필요합니다. 이처럼 반도체 제조업체가 요구하는 공정 조건 및 세부 스팩을 만족하는 것은 물론이며, 납품 이후에도 사후관리 및 품질관리, 신제품 개발 등을 통해 주요 거래처와의 지속적인 거래 관계를 유지하는 것이 매우 중요한 성장 기반으로 작용하게 됩니다.

- 기술 중심의 빠른 대응력 중요

전방 산업인 반도체 산업은 다양화된 고객 요구에 맞는 제품을 구현하기 위해 다양한 기능의 제품이 필요하며, 빠른 신제품 개발 및 발전 속도에 대응하기 위한 신속성이 매우 중요합니다. 이에 기본적인 기반 기술을 갖추고 전방 산업 요구 특성, 변화 흐름을 잘 알고 신속하게 대응할 수 있는 업체들이 경쟁력을 갖게 됩니다. 경쟁 업체들 보다 한발 앞선 기술력을 확보하기 위해 독자 기술 개발이 필요하며 자체 생산 기술 보유 및 내재화가 경쟁력의 척도가 될 수 있습니다.

② 수요 변동 요인

세계 반도체 및 반도체 소재산업은 최전방 산업인 전자제품 시장 경기흐름에 연동되어 있으며, 전자제품 시장은 세계 경기 흐름에 따라 호황과 불황을 반복해 왔습니다. 당사가 영위하는 반도체 소재산업의 경우 마찬가지로 반도체 소자업체에 대한 의존도가 높아 일반적으로 소자 업체 생산계획 및 설비투자계획에 따라 영향을 받고 있으나, 반도체 소재 산업의 경우 수요 변동 요인에는 차이가 존재합니다.

반도체 소재 산업은 소자업체 신규 설비투자 보다는 반도체 생산량과 밀접한 관계가 있어, 장비산업에 비하여 반도체 경기변동에 덜 민감하게 나타나고 있으며, 최근 반도체칩의 고집적, 초미세화 경향에 따라 새로운 공정에 부합된 재료의 필요성으로 인해 그 수요가 지속적으로 발생하는 특성이 있습니다. 이에 반도체 메모리 분야 수요 증대에 의한 생산설비 추가 및 반도체 FAB 신설 등 자체 투자 증대에 따른 영향이 상대적으로 크게 나타나는 편입니다.

③ 규제 환경

반도체 케미칼 제품의 경우 최근 '화학물질관리법'과 '화학물질등록 및 평가 등에 관한 법률’에 의해 제품 생산을 위해 관할 지자체에 생산설비 및 공장 등에 대한 등록이 필요하며, 판매 허가를 득해야 합니다. 또한 제품 생산 시 발생되는 부수물질 및 폐기물은 자체 처리시설을 갖추거나 위탁하여 처리를 하여야 합니다.

또한 운송에 관해선 해상운송을 위해 한국선급 또는 해사 위험물관리원에서 UN 인증을 반드시 득해야 합니다. 또한 항공 운송을 위해 생활시험연구원에서 발행하는 항공 UN 인증을 득하고, 내륙운송을 위해 DOT(미국국내내륙운송인증)를 받아야 하는 등 해당 제품 생산과 납품을 위해 필수적으로 받아야 하는 인증과 규제가 많은 엄격한 시장으로 볼 수 있습니다.

2) Solar 소재① 태양광 시장 개요

최근 지속적인 LCOE(Levelized Cost of Energy, 균등화발전비용)의 꾸준한 하락으로 재생에너지 발전시장은 경제성이라는 추가적인 성정동력을 얻게 되었습니다. 그 중에서도 태양광은 가장 큰 폭의 LCOE 하락을 보이며 주목을 받고 있습니다. Bloomberg NEF의 2022년 2분기 시장 전망 자료에 따르면 글로벌 태양광 시장은 2023년~2030년 연평균 16.5%대의 견고한 성장세가 전망됩니다.

이러한 시장 변화 속에서도 태양광 모듈 제조사는 Tier-1업체 중심의 지속적인 기술력 향상 및 생산 프로세스 개선을 통한 모듈 출력 증가와 생산원가 절감, 발전소 시스템 설치 총원가 절감 등으로 기존 에너지원 대비 태양광 에너지의 경쟁력을 지속적으로 높이고 있습니다.

② 수요 변동 요인

대표적인 글로벌 신성장 산업 중 하나인 태양광 산업은 글로벌 금융환경과 매우 밀접한 관계가 있으며, 아직까지 정부 보조금과 같은 산업 육성 정책 영향을 받는 특성 상, 세계 경기 상황과 밀접한 관계가 있습니다.

③ 규제 환경

현재 태양광산업은 산업통상자원부에서「재생에너지 3020 이행계획」 발표(’17.12) 이후, 지속가능한 태양광 보급 확대를 저해하는 각종 규제를 범부처적으로 합리적인 개선 추진 중에 있습니다.

3) LED 소재① LED 시장 개요

LED는 Light Emitting Diode로 빛을 발산하는 소자입니다. LED산업은 재료, 가공, 조립 등의 생산기술과 광원, 광학, 기구, 방열, 회로 등의 설계기술이 복합적으로 집약된 고정밀의 자본과 기술 집약적 산업입니다. LED는 에너지 절감 효과가 뛰어난 고효율ㆍ저전력ㆍ친환경 광원으로 다양한 영역에서 적용되고 있습니다.

LED는 고휘도ㆍ고신뢰성 기술의 발전과 가격하락 등에 힘입어 TV, 스마트폰, 노트북, 모니터와 같은 LCD(Liquid Crystal Display)의 BLU(Back Light Unit)용 광원, 일반 조명뿐만 아니라 차량용 광원, UV와 같은 산업용 광원 등으로도 응용분야가 빠르게 확산되고 있습니다. LED는 평판Display 사업에서 LCD의 BLU용 광원으로 채용되면서 괄목할 만한 성장을 이루었으며, 글로벌 친환경 정책 강화 및 전통 조명 대비 우수한 효율과 긴 수명 등의 장점으로 인해 실내ㆍ외 조명으로 기존 램프 시장을 빠르게 대체 중입니다. 차량용 광원은 실내등 중심의 내부 조명에서 헤드램프/DRL(Daytime Running Light, 주간주행등) 등 외부 조명으로 확대 적용되고 있으며, UV는 현재 경화/노광 시장에서 살균 시장까지 적용 영역이 확대되어 지속적인 산업 성장이 예상됩니다.

② 수요 변동 요인

LED는 스마트폰, TV 등 완제품의 수요변화와 맞물려 영향을 받을 수 있으며, 조명, 차량 산업과도 밀접한 관계를 맺고 있습니다. 또한, 원자재 가격, 환율 및 국내ㆍ외적인 경기변동에도 간접적인 영향을 받습니다.

LED산업의 성장을 견인했던 LCD TV시장의 수요 정체와 판가 하락이 지속되면서 LED시장도 정체 상태에 있습니다. 그러나 LED의 적용 범위가 모바일, 노트북/모니터, 일반 조명 부문과 함께 차량 조명, 사이니지, 산업용 UV 광원 부문 등으로 확대되고 있으며, 정부의 저소비전력 권장 및 친환경정책과 LED업체들의 기술 개발 및 원가개선 노력으로 기존 조명 대비 경쟁력을 확보하면서 공공기관 및 상업용 조명 등 다양한 부문에서 수요가 증가하고 있습니다.

③ 규제 환경

당사는 친환경제품인 LED를 제조하는 회사로 환경물질 배출과 환경보호와 관련하여정부의 규제를 받기 보다는 정부차원의 지원과 육성을 받는 산업입니다.

4) 메탈로센촉매 소재① 석유화학산업 시장 개요

석유화학산업은 원유를 정제하여 생산되는 나프타 등을 원료로 사용하여 자동차 및 건설 등 전방산업에 사용되는 합성수지 등을 생산하는 기술집약적 대규모 장치 산업입니다. 아울러 제조원가의 65~85%를 원료비가 차지하여 국제유가 변화에 민감한 사업입니다.

석유화학산업은 세계 경기 및 수급상황에 따라 호황과 불황이 주기적으로 반복되는 경기순환형 산업이나 장기적 관점에서 점진적으로 성장하는 세계 경제와 중국 등 개발도상국의 소득수준 향상에 따라 지속적인 성장이 예상됩니다. 또한 고기능성 특수소재의 개발로 고부가가치화가 더욱 촉진될 수 있는 성장 가능성이 큰 산업입니다.

② 수요 변동 요인

일반적인 석유화학산업 사이클은 7~10년 주기이며, 식품 포장재 및 의류 등 다양한 소비재로 사용되어 국내 및 세계 경제성장률에 밀접하게 영향을 받습니다.

③ 규제 환경

석유화학 업종 특성상 대부분의 HSE 관련 규제를 받고 있습니다. 안전/보건부문으로는 산업안전보건법, 고압가스안전관리법, 위험물안전관리법 등에 영향이 있으며 환경부문으로는 화학물질 관련법규, 온실가스 배출권거래제 및 대기/수질/폐기물/토양부문 등에서 규제받고 있습니다. 국외 규제사항으로는 EU REACH 등이 존재합니다.사회적으로 HSE에 대한 관심도가 지속적으로 증가됨에 따라서 관련 법규 및 규제 수준도 꾸준히 높아지고 있습니다. 이런 대외 규제 요구사항에 대응하기 위하여 내부 안전관리 절차 강화, HSE 절차서 개정 및 직원교육 실시 등으로 실행력을 강화하고 있으며, 공정안전관리 시스템(PSM/SMS) 요건에 충족하는 활동 등의 대응 노력을 하고 있습니다. 규제에 대한 체계적인 이행수준 평가 및 인간과 환경보호를 위해 세계적인 선진화학기업을 중심으로 설립된 RC(Responsible Care) 협회 활동도 적극적으로 참여하고 있습니다.

다. 산업의 성장성1) 반도체 소재

사물인터넷(IoT) 시대의 도래에 따라 주요 부품인 메모리반도체, 시스템 반도체, 화합물 반도체, AI반도체, 스마트센서 산업의 시장규모가 급속히 증대될 것으로 예측되고 이와 더불어 반도체사업의 기반인 재료산업 부문 역시 시장규모가 크게 증가할 것으로 전망됩니다.

① Capacitor용 High-k 시장규모

Capacitor용 High-k 재료는 Zr과 Hf 금속을 기반으로 한 프리커서를 대상으로 하였으며 세계시장 규모는 공정의 첨단화로 재료 사용량이 증가함에 따라 High-k 재료의 수량도 증가하고 있음을 알 수 있습니다. 향후 디바이스의 공성능화, 생산 수량 증가에 따라 High-k 시장 규모는 점차 확대될 것으로 전망되고 있습니다.

② SiO2용 전구체 시장 규모

SiO2용 전구체 시장규모는 그 범위가 매우 광범위하고 소재도 다양하기 때문에 당사가 생산하고 있는 SiO2용 전구체 및 관련 시장을 TEOS, TrisDMAS, Double Patterning(DPT용 재료), Low-k용 전구체 등의 소재를 중심으로 구분할 수 있습니다.

TEOS 전구체 시장은 NAND 플래시 메모리의 3D화에 따라 공정이 증가하여 판매수량이 대폭 증가하고 있다. 플래시 메모리는 3D로 완전히 전환, 층수도 증가하는 추세이 있다. 또한 신규 증설이 계획되어 있기 때문에 앞으로도 TEOS 전구체 공급량은 계속 증가할 전망입니다.

TEOS 전구체 시장의 국가, 지역별 판매 동향을 살펴보면 반도체, FPD 생산이 많은 한국, 대만의 TEOS 수요가 많은 것을 확인 할 수 있으며, 중국은 PFD의 신규 증설, 3D-NAND 플래시 메모리의 생산 증가로 TEOS 판매 수량이 증가했음을 알 수 있으며, 향후 반도체와 액정 패널의 신규 증설이 계획되어 있어 TEOS의 가장 큰 수요국이 될 것으로 기대하고 있습니다. 일본에서도 3D-NAND 플래시 메모리 생산량 증가가 TEOS의 수요를 지원하고 있음을 확인할 수 있습니다.

TrisDMAS 전구체는 저온 공정에서 단차 피복성이 양호한 증착이 가능한 소재이며, 주로 FEOL(Front end of line) 공정의 SiO2, SiON 절연막 형성에 이용되고 있습니다. TrisDMAS 전구체 시장은 디바이스의 미세화에 따라 FEOL공정에서는 저온 증착 재료에 대한 요구가 강해지고 있어, TEOS보다 저온 공정에 적합하고 단차피복성이 양호한 소재로 채택되어 사용되고 있습니다. 주요 용도인 3D-NAND 플래시 메모리 다층화와 함께 사용량이 증가하고 있으며 공정 미세화와 함께 TrisDMAS 용도가 확대됨에 따라 현재 수량기준 시장 규모의 확대가 예상되고 있습니다.

TrisDMAS 최대 수요국은 메모리 생산 수량이 많은 한국 시장입니다. 특히 3D-NAND 플래시 메모리 제조에 주로 이용되고 있으며, 앞으로 Multi Pattering에 따른 수요 증가가 예상되고 있습니다.

Double Patterning, DPT용 전구체 시장은 현재 사용되고 있는 Si 전구체 중 DIPAS, BDEAS를 대상으로 하였으며 DIPAS는 OLED 봉지제(Incapsulation Layer)로도 사용되나 본 시장 자료에서는 배제되었습니다. Logic, DRAM에서는 미세화 Patterning 횟수가 증가하고 있으며 DPT용 재료의 수요도 확대되고 있습니다. 7nm 공정 이후 EUV(Extreme Ultraviolet)리소그래피에서의 Single Patterning이 검토 되고 있지만, 당분간은 Double 내지 Multi Pattering이 지속적으로 이뤄지기 때문에 DPT용 전구체 수요는 확대 될 전망입니다. 당사는 DPT용 소재로 BTBAS, DIPAS, BDEAS 등 Si 전구체 양산 기술을 보유하고 있습니다.

Double Patterning, DPT용 전구체는 메모리 최대 생산국이자 실리콘 웨이퍼 투입량은 많은 국내에서 사용량이 가장 많은 것으로 확인되었으며, 특히 삼성전자는 DPT용 전구체 재료의 최대 수요처임을 알 수 있다. 대만은 미세화가 진전되고 있는 Logic, DRAM의 주요 생산 지역이며, DPT용 전구체 수요가 증가 하고 있습니다.

③ 메탈 전구체

반도체 공정에 사용되는 메탈 전구체를 대상으로 하였으며 주요 금속은 Ti, Ta, Cu, Co, W, Ru 등이 해당된다. 메탈 전구체 세계시장 규모는 DRAM의 미세화, 생산 수량의 증가로 금액 기준 시장 규모도 확대되고 있습니다. Logic Co 재료의 채용이 진행되고 있지만, Barrier metal이나 Seed layer로 사용되기 때문에 수량은 적은 것으로 보여지며, 7nm 공정 이후 Cu 대체 재료로서 채용될 가능성도 있지만, 당분간 메탈 전구체의 수요는 DRAM의 동향에 좌우될 것으로 예상됩니다. 당사에서는 TiN 또는 Ti 용 전구체로 사용중인 TiCl4 전구체를 양산 납품중 입니다.

CVD/ALD 전구체 시장은 당사가 집중하는 분야로서 최근 3D-NAND DPT 공정이 본격 적용되면서 수요가 매우 빠르게 성장하고 있습니다. Applied Material에 따르면 3D-NAND 공정에서 Etching 공정은 기존 Planar-NAND 대비 30~40%, 증착 공정은 50~60% 정도 Step이 증가할 것이며, 특히, 높은 종횡비에서 균일한 공정을 수행해야 하는 증착 공정은 계단식의 셀 적층 과정에서 Step이 급증함에 따라, 그 수율이 3D-NAND의 전체 생산성에 Critical한 영향을 미칠 것으로 예상되고, 따라서 해당 공정의 소재와 장비의 중요성은 이전보다 더욱 증가할 것으로 판단되며, 향후 적층 단수가 늘어나면서 공정 Step 증가로 인한 소재 소요량은 가파른 확대가 예상됩니다. 삼성전자와 하이닉스가 메모리 분야 주요 업체로 3D-NAND와 DPT/QPT를 이용하여 양산을 하고 있고 생산량을 빠르게 늘리고 있어서 전구체 시장의 성장이 예상되고 있습니다.

CVD/ALD 전구체 수요는 반도체 소자의 미세화, 고집적화 및 적층화가 진행되면서 크게 증대되고 있습니다. 메모리 반도체 주요 생산국인 우리나라의 경우 반도체 소자업체와의 협업 구조를 통해 신규 소재개발과 평가가 용이하여 비교적 안정적인 사업 여건으로 판단됩니다. CVD/ALD 전구체 시장은 신규 기업체의 시장 진입이 매우 까다로운 제한점이 존재하지만 그럼에도 불구하고 성공적인 시장진입이 이루어진 경우에는 매우 안정적인 매출로 연결될 수 있는 분야입니다.

2) Solar 소재

글로벌 태양광 시장은 코로나 영향에도 불구하고 각국의 저탄소 정책에 기반하여 태양광 에너지의 확대 기조는 유지될 것으로 전망됩니다. 글로벌 태양광 시장은 러시아-우크라이나 사태에 따른 에너지 안보 측면에서 태양광 발전의 중요성이 더욱 부각됨에 따라 태양광 수요가 지속적으로 확대될 것으로 전망됩니다.

3) LED 소재

LED업계는 지속적인 수용의 성장에도 불구하고, 중국업체들의 무분별한 진입에 따른 과잉 공급 발생 등으로 최근 수년 간 어려움을 겪었으며, 가격 하락 폭이 정상적인 수준에서 움직이며 안정세를 보이고 있는 상황입니다.

4) 메탈로센촉매 소재

글로벌 촉매시장은 세계 경제 상황 및 각 제품별 수급 상황에 영향을 받으며 성장하는 사업입니다. 특히 중국 수요가 많은 관계로 중국의 경제 성장 상황과 밀접한 관련이 있습니다. 단, 이러한 경영 환경은 국제 유가, 환율, 관련 업체의 신/증설 계획 등 대외 주요 변수의 영향으로 변동될 수 있습니다.

Total, ExxonMobil, Dow Chemical, LyondellBasell, BASF, BP, Shell, Braskem, Mitsui Chemical, Mitsubishi Chemical, Sabic, Prime Polymer, Japan Polyethylene, Asahi Kasei Chemicals 등 글로벌 메이저 기업들도 메탈로센 공정을 확대 중이며, 메탈로센 공정을 적용한 제품 생산은 주로 북미와 중남미, 유럽에 집중되어 있으나 2014년부터 아시아 지역 생산설비가 확대되고 있습니다.

국내에서 LG화학이 국내 기업으로는 처음으로 메탈로센 촉매에 개발을 시작하였고 mLLDPE, mHDPE 그리고 POE(Elastomer)를 생산하고 있고 최근 mPP 생산을 시작하였습니다. 당사는 2016년부터 상용촉매제조 설비를 이용하여 mPP 촉매 전량을 제조하고 있습니다. DL의 경우 2007년부터 자체 개발한 메탈로센 촉매를 이용하여 mLLDPE와 mHDPE를 생산하고 있으며, KNC(Korea Nexlene Company)는 2014년 하반기부터 mLLDPE와 POE(Elastomer)를 생산하고 있습니다. KNC에서 자체 개발한 촉매는 당사에서 OEM으로 제조하여 공급하였습니다. 한화케미칼도 메탈로센 촉매를 자체 개발하고 있으며 2016년부터 당사가 담지촉매를 OEM 제조하여 공급하였습니다.

촉매는 제품 품질에 직접적인 영향을 미치기 때문에 진입장벽이 높고 품질관리가 어렵지만 시장 진입에 성공하면 꾸준한 매출을 기대할 수 있습니다. 당사는 수급이 가장 어려운 MAO을 자체 생산하여 외부 판매 및 자가 소비용으로 이용하고 있고 촉매 컴파운드와 담지촉매를 제조할수 있는 기반기술을 모두 확보하고 있으며 다양한 Process에 상업 적용한 경험을 보유하고 있어서 적극적인 시장 확대 전략을 추진하고 있습니다.

라. 경쟁현황1) 반도체 소재

반도체 전구체 시장은 최근 미세화 공정이 10나노대로 진입하고 3D-NAND 메모리가 양산되기 시작하면서 ALD 공정이 확산되고 신규 공정이 추가되면서 급격하게 사용량이 증가하고 있습니다.

따라서, 전구체 사업을 추진하는 업체가 많이 생겨났고, 현재 국내에서 영업 중인 업체의 수는 대략 10여개 업체를 넘고 있습니다. 외국계 업체로는 Air Products, Linde, Air Liquid, Adeka, Trichem, BASF, Entegris 등이 있고, 국내업체로는 유피케미칼, 디엔에프, 덕산테코피아, 솔브레인, 메카로, 티이엠씨씨엔에스, 원익머티리얼즈, SK케미칼, 한솔케미칼 등이 있으며 경쟁이 매우 치열한 상황입니다.

2) Solar 소재

전세계적인 Solar 판넬 수요는 중국을 포함한 각국 정부의 보조금 감소로 다소 둔화세로의 전환이 예상되나 광전 전환율이 높은 고효율 Cell에 대한 수요는 지속 증가되어가는 만큼 PERC 공정 적용 Solar Cell이 시장의 Major 기술이 되었습니다.

고효율 솔라셀의 수요는 16년부터 본격적으로 증가하기 시작하였고 시장의 성장과 함께 당사의 Solar TMA에 매출도 함께 증가되고 있습니다.

3) LED 소재

당사가 LED 전구체 시장에 진입하기 전에는 Dow Chemical, SAFC, Akzo Nobel, NATA 등의 몇몇 외국 회사만이 제조기술을 보유하고 있었고 전량 수입에 의존하고 있었습니다. 당사는 2011년 LED 전구체 제조 기술을 개발하고 우수한 품질과 경쟁력을 확보함으로써 시장 진입에 성공하였습니다. 핵심 원료인 TMA를 자체 생산함으로써 가격 경쟁력을 확보하게 되었고 LED 전구체 5종을 모두 생산하여 풀패키지로 공급함으로써 고객의 요구에 보다 효과적인 대응이 가능하게 되었습니다.

2009년부터 한국, 중국, 대만, 일본을 중심으로 LED 투자가 빠르게 이루어지면서 사파이어 웨이퍼나 MO 전구체와 같은 핵심 원재료의 일시적인 공급부족을 겪었으나 2011년 하반기부터 공급우위가 시작되어 최근까지 지속적인 가격하락이 이루어졌습니다.

Yole Development는 2019년 스마트워치를 시작으로 마이크로 LED 디스플레이가 적용되기 시작하여 HMD, 스마트폰과 태블릿, 노트북/모니 터, TV 등 대형기기 순으로 기존 디스플레이 시장을 침투해 나갈 것으로 전망했습니다.

현재 주요 글로벌 공급자로 당사(한국), Akzo Nobel(네덜란드), Merck(구. SAFC, 미국), Lanxess(구. Daystar, 독일)가 있고 지역공급자로 중국의 NATA, Argosun, Pureopto, Jaiying, 일본의 우베케미칼이 있습니다.

4) 메탈로센촉매 소재

메탈로센촉매는 컴파운드와 조촉매(MAO와 Borate) 그리고 담지촉매 이렇게 3개 부분으로 구성되어 있습니다. 컴파운드 제품은 특허권이 만료되어 상업화된 제품과 특허권이 유효하여 OEM 생산을 하는 제품으로 나누어져 있습니다. 일반적으로 폴리머 회사에서 촉매의 구조나 제조 Recipe는 가장 중요한 보안사항으로 관리하므로 폴리머 제조사와 촉매 제조사는 비밀준수계약을 맺고 제조하여 공급하게 됩니다. 컴파운드 제조업체는 레이크머티리얼즈, SPCI, Univation, Grace, Lanxess, Koei 등이 있고 개별 기업의 컴파운드 생산규모는 확인이 어렵습니다.

MAO의 제조업체는 Grace, Lanxess, 그리고 레이크머티리얼즈, Tosoh Finechemical, Akzo Nobel까지 모두 5개 업체입니다. 현재 전세계적으로 메탈로센 촉매 시장의 성장속도는 안정적이고 꾸준한 성장을 지속하고 있습니다.

담지촉매를 제조하기 위해서는 MAO가 필수적으로 필요하고 또한 재료비중에서 MAO의 비중이 가장 크고 제조업체가 제한되어 있기 때문에 메탈로센 담지촉매 사업의 장기적인 성장은 MAO의 생산 유무가 아주 중요한 변수가 될 것으로 예상됩니다. 유럽 주요 PE와 PP 생산업체인 Total사가 당사와 메탈로센 촉매 OEM 생산을 추진했던 가장 큰 이유도 당사가 TMA와 MAO를 모두 생산하고 있기 때문입니다. 따라서 당사의 담지촉매 사업 전략은 해외 메탈로센 폴리머 및 촉매 회사와 제휴를 맺고 당사의 MAO를 이용하여 담지촉매까지 직접 제조하여 공급하는데 집중할 계획입니다.

Univation Technologies은 ExxonMobil Chemical 과 Dow Chemical Company와의 촉매 전문 Joint Venture 회사로(현재는 Dow Chemical 100% 지분) 담지촉매 사업을 매우 활발히 진행하고 있고 미국과 중국에 촉매 생산공장을 가지고 있으며 미국공장에서 메탈로센 담지촉매까지 제조하고 있습니다. 일본 Mitsui Chemicals은 일본 촉매제조 공장에서 Z-N촉매를 포함해 메탈로센 담지촉매까지 제조하고 있으며, BASF는 미국과 유럽에 촉매 생산공장을 가지고 있으며, Tosoh Fine Chemical은 일본에, Grace는 미국과 유럽, 한국에 촉매생산 공장을 보유하고 있습니다. 촉매 회사들은 자사가 개발한 촉매를 제조해 공급도 하지만 Toll base 로 Licensor의 촉매를 생산해주기도 합니다.

마. 신규 사업

당사는 현재 추진 중인 신규사업은 (주)레이크테크놀로지에서 반도체용 특수가스와 이차전지 전고체 전해질 원료 분야 소재를 개발 및 공급하기 위해 생산시설 증설을 완료하여 시제품 샘플 제공 및 업체 평가중에 있습니다.또한 당사는 사업영역의 확장 및 거래선 다변화를 위하여 신규제품을 지속적으로 개발하고 있습니다.