12조 시장 열린다…반도체 유리기판 뛰어든 장비업계

공정 미세화에 실리콘기판 한계
대체할 기술로 유리기판 떠올라
디엠에스, 공정용 습식장비 출시
필옵틱스, TGV 검사장비 공개
아바코, 獨 업체와 상용화 추진

필옵틱스 TGV 검사장비. 필옵틱스 제공

반도체와 디스플레이 장비기업들이 잇달아 유리기판 장비사업에 뛰어들고 있다. 반도체 업계에서는 최근 회로선폭이 3나노미터(㎚, 10억분의 1m) 이하로 극미세화하면서 기존 반도체 중간기판(인터포저) 소재인 실리콘으로는 한계가 있다는 지적이 나온다. 이에 따라 실리콘을 유리로 대체하는 기술이 주목을 받으면서 시장 선점에 나선 것으로 풀이된다.

2일 관련 업계에 따르면 디엠에스는 'TGV(Through Glass Via)' 유리기판 공정용 세정장비와 식각장비, 박리장비 등 습식(화학약품을 활용하는 공정) 장비를 나란히 출시했다. 식각장비가 불필요한 부분을 깎아내면 박리장비는 이를 떼어내고 세정장비가 씻어내는 기능을 한다.

이를 통해 반도체 유리기판 습식 공정장비를 일괄로 공급할 수 있는 체제를 갖췄다.

디엠에스는 이미 디스플레이 공정과 관련해 △세정장비 △식각장비 △박리장비 △현상장비 등 습식 장비 시장에서 50% 이상 점유율을 차지하며 글로벌 1위 자리를 이어가고 있다. 지난 2022년 매출액은 3170억원에 달했다. 디엠에스는 디스플레이 공정에서 확보한 습식 장비 리더십을 반도체 유리기판 분야로 확대한다는 전략이다.

디엠에스 관계자는 "디스플레이 유리기판과 달리 반도체 유리기판은 더욱 미세한 패턴을 구현해야 하기 때문에 높은 수준 균일도 확보와 미세오염물(파티클) 관리가 필수적"이라며 "중화권 업체와 올 하반기 중 유리기판 장비 공급계약을 체결할 예정"이라고 말했다.

필옵틱스는 최근 TGV 검사장비를 공개했다. TGV는 유리기판에 미세한 구멍을 뚫는 작업이다. 이 과정에서 △가공 위치 △구멍 크기 △구멍 형태 △유리기판 손상 여부 등을 확인할 필요가 있다. 어느 하나라도 문제가 발생하면 수율이 떨어질 수밖에 없다.

필옵틱스 TGV 검사장비는 △카메라 촬영 △스캔 △이미지 생성 △불량 여부 확인 등 순서로 작업이 이뤄진다. 특히 구멍을 비스듬하게 촬영한 뒤 2.5차원(2.5D) 방식으로 이미지를 구현하는 기술로 검사 정확도를 높이고 검사 공정 시간을 줄일 수 있다.

아바코는 해외 기업과 함께 유리기판 장비 진출을 추진 중인 사례다. 아바코는 독일 슈미드그룹과 함께 설립한 합작법인 슈미드아바코코리아에서 반도체 유리기판 관련 장비 상용화를 진행한다고 밝혔다. 슈미드아바코코리아는 화학약품이 아닌 플라즈마를 활용한 건식 식각장비 등을 개발 중인 것으로 알려졌다.

이렇듯 장비기업들이 반도체 유리기판 장비 분야를 주목하는 것은 시장 성장성 때문으로 풀이된다. 시장조사기관 마켓앤마켓은 전 세계 반도체 유리기판 시장 규모가 오는 2028년 84억달러(약 11조7000억원) 규모로 형성될 것으로 전망했다.

업계 관계자는 "삼성전기와 LG이노텍, SKC, 미국 코닝 등 국내외 유수 대기업들이 반도체 유리기판 사업에 도전장을 내밀면서 그동안 반도체와 디스플레이 장비에 주력해온 업체들 사이에서 관련 분야에 진출해 선점하려는 사례가 두드러진다"고 말했다.

[e-mail] 강경래 기자