와이씨켐이 개발에 성공한 고선택비 폴리실리콘 슬러리는 반도체 공정에서 다층 폴리실리콘(Poly-Si) 막질을 평탄화하는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정에 사용되는 고난도 첨단 소재다. 슬러리 내 콜로이달 실리카 입자가 물리적 연마 역할을 수행하고 화학 성분이 표면 반응을 유도해 웨이퍼를 나노 단위 수준으로 평탄화한다. 특히 폴리실리콘은 빠르게 제거하면서 산화막 등 다른 층은 최소한으로 손상시키는 고선택비 특성을 구현해 초미세 공정 대응력을 높였다.
해당 소재는 SK하이닉스의 차세대 메모리 로드맵과도 맞닿아 있다는 평가를 받고 있다. SK하이닉스는 최근 차세대 AI 메모리 기술인 iHBM(Integrated Cooling Elements HMB) 을 공개하고 고단 적층과 발열 저감, 전력 효율 향상을 위한 차세대 HBM 플랫폼 구축에 나서고 있다. 업계에서는 향후 HBM5 세대에서 하이브리드 본딩(Hybrid Bonding) 적용이 본격 확대될 것으로 전망하고 있다.
iHBM은 단순 발열 저감 기술이 아니라 초고집적 AI 메모리 구현을 위한 차세대 HBM 플랫폼으로 평가된다. 적층 수 증가와 배선 미세화가 동시에 진행되면서 웨이퍼 평탄도와 접합 정밀도 확보 중요성이 높아지고 있다. 이에 따라 HBM5 이후 확대가 예상되는 하이브리드 본딩 공정에서는 CMP 슬러리 수요가 증가할 것으로 전망된다.
특히 와이씨켐의 고선택비 폴리실리콘 슬러리는 폴리실리콘 층을 선택적으로 제거해 초미세 적층 공정의 평탄도를 높일 수 있는 소재로 차세대 HBM 제조 공정과의 연관성이 주목받고 있다. 또한 고집적 HBM 구현을 위한 EUV 노광 공정 확대는 와이씨켐의 주력 제품인 EUV 린스 수요 증가로도 이어질 수 있다는 분석이 나온다.
아울러 하이브리드 본딩은 칩과 칩을 직접 연결하는 차세대 패키징 기술로 웨이퍼 표면을 원자 수준에 가깝게 평탄화해야 한다. 미세한 단차만 발생해도 접합 불량과 수율 저하로 이어질 수 있어 CMP 공정 중요성이 크게 높아진다. 이에 따라 고선택비 슬러리는 SK하이닉스의 차세대 iHBM·HBM5 로드맵에서 확대가 예상되는 하이브리드 본딩 및 초미세 적층 공정에 필요한 CMP 핵심 소재로 주목받고 있다.
와이씨켐은 단순히 CMP 슬러리 개발에 그치지 않고 HBM용 패키징 소재 전반으로 사업 영역을 넓히고 있다. 최근에는 경북 성주 산업단지 제5공장 증설에 나서며 HBM용 글루클리너(Glue Cleaner)와 스트리퍼(Stripper) 생산능력 확대에 착수했다. 해당 설비 투자는 고객사 물량 확보를 기반으로 진행되는 것으로 알려졌다.
특히 와이씨켐은 HBM 핵심 패키징 기술인 하이브리드 본딩 공정에 적용 가능한 글루클리너 개발을 완료하고 양산 준비 단계에 진입한 상태다. 이 제품은 접착 잔여물을 나노급 수준까지 제거할 수 있도록 설계돼 HBM3는 물론 차세대 하이브리드 본딩 구조에도 대응 가능한 것으로 알려졌다.
회사 측은 세미콘코리아 2026에서도 하이브리드 본딩용 표면 평탄화(CMP) 공정에 적용되는 슬러리 개발 사실을 공개하며 차세대 패키징 소재 포트폴리오 확대 전략을 제시한 바 있다.
매출 성장 측면에서도 기대 요인이 적지 않다. 현재 와이씨켐은 EUV 린스와 디벨로퍼, TSV 포토레지스트, HBM용 글루클리너, 스트리퍼, CMP 슬러리 등으로 제품군을 확대하고 있다. 특히 CMP 슬러리는 반도체 제조공정 내 필수 소재임에도 여전히 외산 의존도가 높은 분야로 평가된다. HBM 적층 수 증가와 하이브리드 본딩 확대가 본격화될 경우 고부가 CMP 소재 수요가 함께 증가할 가능성이 높다.
또한 기존 전공정 소재 중심 사업 구조에서 HBM 후공정 패키징 소재까지 공급 범위를 넓히고 있다는 점도 주목된다. 차세대 HBM 시장 확대에 맞춰 글루클리너·스트리퍼·CMP 슬러리 등 신규 제품군이 실제 양산 공급 단계에 진입할 경우 와이씨켐의 매출 구조 역시 단일 소재 중심에서 첨단 패키징 소재 플랫폼 형태로 확대될 가능성이 제기된다.
특히 고선택비 폴리실리콘 슬러리가 SK하이닉스 기술혁신기업 과제를 통해 공동 개발된 만큼 향후 HBM5와 iHBM 등 차세대 메모리 양산 공정 검증을 통과할 경우 일본 업체들이 장악하고 있는 고부가 CMP 슬러리 시장 내 국산화 수혜도 기대되고 있다.
하지석 데이터투자 기자 pr@datatooza.com
