반도체 원자층 식각 장비 개발

오스는 반도체 장비 제조 전문 스타트업이다. 반도체 제조의 8대 공정 중 두 가지인 식각과 증착 장비를 개발·생산하고 있다. 식각은 반도체 원판 웨이퍼에서 불필요한 부분을 깎아내는 것이고, 증착은 웨이퍼 표면에 얇은 막을 씌워 전기적 특성을 갖도록 만드는 공정이다.

오스는 이응구(39) 대표가 2020년 12월 설립했다. 오 대표는 창업 전 반도체·디스플레이·태양광 등 업계에서 약 10년 이상 장비 기술, 원천 공정 기술 개발 업무를 한 엔지니어 출신이다. 숭실대 물리학 학·석사를 졸업했고, 고려대 신소재공학과 박사과정을 수료했다.

오스는 현재 반도체 증착 및 식각 장비를 제조, 판매하고 있다. 설립 2년 만에 반도체 증착 장비를 생산, 연구기관 등에 납품하며 기술력을 인정받았다. 지난해 ‘컴업(COMEUP)’ 본선에 진출하고, ‘KDB 스타트업 최우수상’을 받았고, 올해에는 ‘제13회 청년기업가대회’ 최종 우승, ‘제10회 대한민국 리딩기업대상’ 반도체 장비 제조 부문 ‘기술혁신 대상’을 받았다.

하지만 반도체 증착 장비 시장은 경쟁이 치열하다. 이에 이 대표는 경쟁이 치열한 시장에서 저가 경쟁을 펼치기보다는 새로운 기술을 개발, 시장을 리드하는 전략을 택했다. 이 대표가 그동안 했던 것도 원천 공정 기술 개발이었다. 이 대표는 “아직 시장 리더가 없는, 개발되지 않은 분야에서 기술 스타트업인 오스가 먼저 기술을 개발, 미래 주류가 될 수 있다”고 말했다.

이 대표가 바라본 곳은 반도체 원자층 식각 장비 시장이다. 이 대표는 “정밀도와 균일도가 높은 (반도체) 원자층 기술은 이미 증착 시장에 도입됐지만, 식각 장비 분야에선 아직 연구개발(R&D) 단계에 있다”며 “현재 반도체 식각 장비는 원자층 식각(ALE) 이전의 이온 식각(RIE) 방식이 상용화돼 있다”고 말했다. 그러면서 “반도체 식각 장비 시장도 원자층 식각 방식으로 갈 것”이라고 했다.

리니지M ‘VANGUARD’

원자층 식각 방식은 이온 식각 방식에 비해 정밀도와 균일도가 높지만, 양산 속도가 느리다는 단점이 있다. 이 대표는 “원자층 식각 방식이 차세대 기술로 관심을 받는 이유는 높은 정밀도와 균일도가 4나노 이하의 공정에선 필수가 되기 때문”이라며 “느린 속도를 개선하면 양산 시장에 빠르게 진입이 가능하다”고 말했다.

오스는 현재 연구 수준의 반도체 원자층 식각 장비를 개발했고, 양산급 장비 개발을 진행 중이다.

반도체 식각 장비 시장이 증착 장비 시장보다 규모가 큰 것도 이 대표의 사업 확장에 영향을 미쳤다. 이 대표는 “전 세계 반도체 식각 시장은 40조원 규모로, 증착 시장보다 크다”고 말했다.

이 대표는 한국이 반도체 장비 강국으로 성장하는 데 역할을 하고 싶다는 포부도 밝혔다. 그는 “한국이 반도체 강국이지만, 반도체 장비 강국은 아니다”며 “한국은 반도체 장비를 미국, 네덜란드, 일본에 의존하고 있다”고 말했다.

한국은 반도체 식각 장비의 경우, 어플라이드머터리얼즈, 램리서치, 도쿄일렉트론 등 미국, 일본 기업이 전 세계 시장을 장악하고 있고, 한국은 이 기업들의 장비를 수입하고 있다. 이 대표는 또한 2019년 촉발된 일본의 소재·부품·장비(소부장) 한국 수출 규제 사태로 한국 반도체 산업이 어려움을 겪은 것도 고려해야 한다고 했다. 한국의 반도체 산업이 안정적으로 성장하려면 원천 기술을 지닌 장비 회사가 더 많이 나와야 한다는 것이다.

이 대표는 “아직은 작은 반도체 장비 기업이지만 미래 기술을 준비하고 성장한다면, 국가적 역할, 자원의 밑거름이 될 수 있다고 생각한다”며 “오스가 그 역할을 하고 싶다”고 강조했다.

오스는 지난해 청년사업사관학교 입교생으로 1억원의 사업화 자금을 지원받았고, 팁스(TIPS) 기업으로 선정돼 연구개발(R&D) 자금 5억 원을 지원받았다.