HBM 공정 소재(감광제/화학재료 등) 공급 기업 – 고대역폭 메모리 생산을 지탱하는 화학기술의 첨병

목차

1. HBM 생산에 사용되는 주요 공정 화학소재

2. Tokyo Ohka Kogyo (TOK) - 포토레지스트 분야의 절대 강자

3. JSR Corporation - 고해상도 감광제 및 CMP 소재 공급 기업

4. Merck (EMD Electronics) - 박막 증착용 전구체 및 세정 소재

5. Entegris - 세정, CMP, 필터링 소재 전문

6. Dongjin Semichem - 한국 대표 포토레지스트 및 화학소재 기업

7. Solvay / Versum / Dupont - 글로벌 화학 대기업의 반도체 진출

 

HBM 공정에서 소재가 갖는 전략적 가치

HBM(High Bandwidth Memory)은 고성능 GPU, AI 가속기, 서버 등에 사용되는 고집적 메모리로, TSV(Through Silicon Via) 기반 3D 적층 기술을 적용하여 높은 속도와 저전력을 실현합니다.

하지만 HBM 생산은 극도로 복잡하고 미세한 공정의 집합체로, 그 중심에는 감광제(포토레지스트), 에천트, 현상액, 박막 화학물질 등 공정 소재가 존재합니다.

웨이퍼 식각, 패터닝, 증착, 세정, CMP(화학적 기계 연마) 등 모든 공정 단계에서 이들 화학 소재는 제품 수율과 직결되며, 불량률을 줄이고 미세공정 정확도를 높이는 데 결정적인 역할을 합니다.

 

HBM 공정 소재

 

1. HBM 생산에 사용되는 주요 공정 화학소재

HBM 공정에 투입되는 소재는 크게 다음과 같이 분류됩니다:

• 포토레지스트: 미세 패턴을 형성하는 감광성 재료
• 스트리퍼(현상액): 노광 후 패턴을 현상하는 화학액
• 에천트(Etchant): 웨이퍼 표면을 화학적으로 식각
• 박막 증착용 전구체: Barrier/Seed Layer 형성용
• CMP 슬러리 & 패드: TSV 평탄화용 연마제

세정액(Cleaning Chemicals): 이온 오염 및 미립자 제거
이러한 화학 소재는 공급의 안정성과 품질이 수율에 큰 영향을 미치기 때문에, 글로벌 소재 기업과의 협업이 필수적입니다.

 

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2. Tokyo Ohka Kogyo (TOK) – 포토레지스트 분야의 절대 강자

일본의 TOK는 반도체 포토레지스트 시장에서 점유율 1위를 기록하는 글로벌 리더입니다.

HBM 제조에서 핵심이 되는 TSV, 마이크로 범프, 패드 형성을 위한 노광 공정에서 TOK의 포토레지스트는 높은 해상도, 낮은 잔류율, 정밀 도포 특성으로 광범위하게 사용됩니다.

특히, ArF/DUV 포토레지스트는 5nm 이하 공정에서도 신뢰도가 높아, 삼성전자와 SK하이닉스의 차세대 HBM 라인에 적용되고 있습니다.

또한, TOK는 CMP 슬러리 및 박막 화학재료까지 포트폴리오를 확장하고 있습니다.

수익성 키워드: TOK 포토레지스트, ArF 감광제, HBM 미세공정 소재, 반도체 노광용 화학재, DUV 공정 재료

 

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3. JSR Corporation – 고해상도 감광제 및 CMP 소재 공급 기업

JSR은 TOK와 함께 일본 포토레지스트 시장을 양분하는 기업으로, EUV/DUV 대응 고해상도 포토레지스트를 중심으로 글로벌 반도체 고객사를 확보하고 있습니다.

특히 HBM용 TSV 공정에는 고 종횡비 패턴을 구현할 수 있는 건식 감광제가 필수이며, JSR의 제품은 깊은 식각 구조에서도 패턴 붕괴 없이 정밀 구현이 가능한 특성을 보유하고 있습니다.

또한, JSR은 CMP 슬러리와 배리어 금속 박막 형성용 전구체도 공급하며, 메모리 라인의 다공정 통합에 기여하고 있습니다.

수익성 키워드: JSR EUV 레지스트, CMP 화학소재, TSV 전용 감광제, 배리어 박막 소재, 고해상도 패턴 공정

 

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4. Merck (EMD Electronics) – 박막 증착용 전구체 및 세정 소재

독일 기반의 Merck는 반도체 재료 부문에서 EMD Electronics라는 브랜드로 활동하며, HBM 및 고속 메모리 제조를 위한 증착용 전구체(Precursor), 세정용 화학물질, 슬러리 등을 제공합니다.

특히 Barrier/Seed Layer 증착 시 사용되는 코발트, 텅스텐계 전구체는 Merck의 강력한 제품군이며, TSV와 다이 사이 절연막 형성에도 활용됩니다.

또한, Merck는 클린룸 오염 제어를 위한 고순도 화학물질을 공급하여 고집적 메모리의 이온 오염 리스크를 줄이는 데 기여합니다.

수익성 키워드: Merck 전구체, 박막 화학재료, 반도체 세정액, 고순도 CMP 슬러리, HBM용 Barrier 전구체

5. Entegris – 세정, CMP, 필터링 소재 전문

미국의 Entegris는 반도체 화학소재 및 정밀 필터링 설루션 분야에서 독보적인 기술력을 보유하고 있습니다.

HBM 공정에서 웨이퍼 세정, CMP 연마, 슬러리 필터링 단계에 사용되는 소재를 공급하며, 특히 TSV 및 3D 패키징용 입자 제어 설루션이 강점입니다.

Entegris는 자체 개발한 PlanarClean™, PlanarSlurry™, Aramus 필터 등을 통해 식각 후 세정, 연마 후 슬러리 처리, 기체 필터링까지 원스톱으로 제공하며, HBM 수율 안정화에 기여합니다.

수익성 키워드: Entegris CMP, 반도체 세정설루션, 고순도 필터, TSV 세정 화학, PlanarClean 슬러리

 

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6. Dongjin Semichem – 한국 대표 포토레지스트 및 화학소재 기업

Dongjin Semichem(동진쎄미켐)은 한국을 대표하는 반도체 감광제 및 화학소재 전문 기업입니다.

ArF, KrF 기반 포토레지스트를 비롯해 현상액, 스트리퍼, 고체형 감광제까지 다양한 제품군을 보유하고 있으며, SK하이닉스, 삼성전자 등의 HBM 제조 공정에 일부 소재를 공급하고 있습니다.

특히 TSV 공정 및 인터포저 패턴 형성용 소재에서 국산화 대체 비율이 증가하고 있으며, 이는 한국 메모리 산업의 공급망 안정성 강화 측면에서 전략적 가치가 큽니다.

수익성 키워드: 동진쎄미켐 포토레지스트, 반도체 스트리퍼, 국산 감광제, HBM 소재 국산화, 삼성 HBM 공정소재

7. Solvay / Versum / Dupont – 글로벌 화학 대기업의 반도체 진출

Solvay(벨기에), Versum Materials(미국, 현재 Merck에 인수), Dupont(미국)은 전통적인 화학소재 대기업이지만, 최근 HBM 및 3D 패키징 확대에 따라 반도체 공정소재 부문에 적극 진출하고 있습니다.

Dupont는 EUV용 폴리머 베이스 감광소재, TSV 세정용 습식 화학물, 패키징용 디바이스 접착제를 공급하며, Solvay는 CMP 슬러리 및 식각용 이온계 화학물을 제공합니다.

이들 기업은 글로벌 공급망 및 고순도 생산 설비를 기반으로 HBM 라인에 필수적인 소재를 대규모 공급할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다.

수익성 키워드: Dupont 반도체소재, Solvay CMP 화학재, EUV 감광소재, 글로벌 화학 대기업, 반도체 공정 소재

 

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결론

HBM 소재 기업은 메모리 경쟁력의 실질 축이다

HBM은 단순 DRAM이 아니라 고도의 화학공정 기술이 융합된 패키지형 메모리입니다.

그 중심에는 포토레지스트, 에천트, CMP 슬러리, 세정액, 박막 전구체 등 정밀한 화학소재들이 있습니다.

TOK, JSR, Merck, Entegris, 동진쎄미켐, Dupont 등은 이 소재들을 공급하며 HBM 수율 안정화와 미세공정 정밀도 확보에 기여하고 있습니다.

AI 연산 확산, HBM3 E/4 시대 진입, 3D 패키징 고도화는 앞으로 이들 기업의 중요도를 더욱 높일 것입니다.

즉, HBM의 진정한 성능은 소재 기술의 정교함에서 시작된다고 해도 과언이 아닙니다.