미세공정이 중요해진 현대의 반도체 공정에서 ALD는 결코 빼놓을 수 없는 핵심 기술이다. ALD 기술은 기존 화학기상증착법(CVD) 대비 더 얇은 두께로 반도체 박막을 제조해 적층할 수 있기에 나노 단위 반도체 내부에 보다 안정적인 다층 구조를 형성할 수 있다. 3나노, 5나노 등 소형·고성능화되는 반도체 트렌드에서 필수 요소로 여겨지는 이유다. 2008년 설립 이후 꾸준한 R&D로 해외에 의존하던 ALD 장비의 국산화를 이루어낸 ㈜씨엔원은 이제 미국, 유럽, 일본 등으로 장비를 수출하며 독보적 기술력을 자랑하고 있다.

 

“오로지 ALD” 세계에서 인정받는 ㈜씨엔원의 기술력

화성시 우수기업으로 알려진 글로벌 반도체 장비업체 ㈜씨엔원이 반도체 전공정 장비인 ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층박막증착)에 대한 지속적인 R&D로 국내외에서 기술 경쟁력을 인정받고 있다. ALD는 균일하고 순도 높은 박막을 저온에서 얻기 위해 개발된 반도체 공정 핵심기술이다. 반도체 기억소자인 커패시터(capacitor), 트랜지스터(transistor) 등의 형성공정에 중요한 역할을 한다. 증착이란 화학반응 등을 이용해 기판, 웨이퍼에 피복하는 과정을 의미한다. 원자 크기 두께 박막을 한층 한층 안정적으로 형성할 수 있기에 기존 증착 기술의 한계를 해결할 기술로 주목받아왔다. 대규모 양산장비와 달리 단일 챔버로 구성되어 신규 재료 개발 과정에 효율적으로 활용할 수 있는 점 또한 장점이다. 정재학 대표는 창업 초기부터 양산 전 단계 R&D 시장 수요를 타겟으로 기술을 개발해왔다고 설명했다. 연구장비는 양산장비와 동일한 기술력을 요구하지만 작은 사이즈의 기판에서도 동일한 공정을 할 수 있기 때문에 R&D 비용을 절감할 수 있다.

“반도체칩을 만들 때 회로의 선폭이 좁아지면 보다 정교한 증착기술이 필요합니다. 삼성전자에서 ALD 기술을 2002년부터 양산에 접목시키며 주목받기 시작했죠. 회로의 선폭이 줄어든다는 것은 곧 집적도가 높아짐을 의미합니다. 같은 사이즈의 반도체칩에 훨씬 많은 용량을 집적할 수 있는 거죠. 1990년대에는 마이크로급이던 반도체칩이 이제는 나노급으로 생산되고 있습니다. ALD가 반도체 공정에의 핵심기술로 자리 잡은 이유죠.”

10년에 걸친 집중적 개발로 장비 설계와 공정 기술의 차별화를 이룬 씨엔원의 ALD 장비는 반도체, 디스플레이, 이차전지, 태양광 등 다양한 분야에서 신뢰를 얻고 있다. 일본의 수출규제를 계기로 소재, 부품, 장비 등 산업 전반에 걸친 해외의존도를 낮추어야 한다는 목소리가 커지던 당시 경기도 유망 강소기업으로 선정되며 눈길을 끌기도 했다. 현재는 기능적 차이를 가지는 각각의 4개 ALD 장비 모델을 갖추고 고객사별 맞춤 솔루션을 제시하고 있다. 정 대표는 완벽한 커스터마이징 개념 아래 연구개발에 최적화된 장비를 제작·공급하고 있다고 전했다. 특히 가장 까다로운 기술로 알려진 나노 기술 애플리케이션과 생산 요구를 충족시키기에 만족도가 높다.

현재 미국과 일본, 싱가포르, 대만, 러시아, 인도, 중국 및 국내의 선도적 대학과 연구소, 기업에서 씨엔원의 장비를 활용하고 있다. 현재까지 270대 이상의 장비를 국내 및 해외에 납품해왔으며, 국내 ALD 연구장비 분야 점유율은 40%에 육박한다. 정 대표는 ALD 기술을 활용하는 국가를 중심으로 수출 중이라 전했다. 더불어 ALD의 활용범위는 무궁무진하다며, ALD 기술을 지속적으로 확보해 종합장비기업으로 도약하겠다는 포부를 전했다. 최근에는 이차전지 원료 코팅 장비 개발에 집중하고 있다. 중소벤처기업부의 국책과제를 통해서다. 2024년이면 본격적으로 양산공정에 도입할 것으로 기대된다. 현재 이차전지 분야에서는 배터리의 안전성과 효율을 높이고, 수명을 늘리기 위해 음극재, 양극재 등 원료소재를 ALD 장비로 코팅하는 기술을 주목하고 있다. 정 대표는 지금은 반도체 중심으로 ALD 장비가 활용되고 있지만 향후 디스플레이, 에너지, 바이오, 메디칼 등 다양한 첨단 분야에서의 활용이 기대되는 만큼 지속적인 R&D로 해당 분야에 접목할 장비의 양산 시점을 대비해갈 것이라 전했다.

 

 

리피트오더(Repeat Order) 이끌어낸 ㈜씨엔원만의 독보적 기술력과 빠른 응대

전자공학을 전공한 정재학 대표는 90년대 초 미국계 반도체 장비업체에 연구원으로 입사하면서 반도체 증착장비 산업에 첫 발을 디뎠다. 이후 오로지 반도체 증착장비 연구개발 한길만을 걸으며 현재의 ㈜씨엔원을 성장시켜왔다. 2008년 창업 당시만 해도 ALD 장비는 해외에 의존하고 있었으나 지속적인 R&D 끝에 이제는 해외로 장비를 수출하는 기업으로 우뚝 섰다. 정 대표는 ALD 장비 분야 글로벌 넘버원이 되겠다는 의지를 담아 ‘씨엔원(Can be the No.1, CN1)’이라는 사명을 지었다고 설명했다. 이러한 사명처럼 씨엔원은 중소벤처기업부와 경기도로부터 글로벌 강소기업으로 지정되는 한편 100만불 수출의 탑을 수상하며 글로벌 행보를 이어가고 있다.

이러한 비상을 가능케 한 것은 첫째도 기술, 둘째도 기술이었다. 씨엔원은 원자층 증착 방법, 파우더 코팅 장치 및 코팅방법 등에 대한 특허를 보유하고 있다. ALD 설비에 필요한 하드웨어와 소프트웨어도 독자 기술로 자체 설계 및 제작한다. 또한 재료를 고르게 분사하는 장치인 샤워헤드에 대한 꾸준한 R&D를 바탕으로 완성한 물질을 균일하게 분사해 박막을 형성하는 기술력 또한 빼놓을 수 없다. 반도체 제조공정에서 박막을 균일하고 얇게 증착하는 작업의 중요성이 높아지며 ALD 기술에 대한 수요도 높아지는 추세다. 씨엔원은 현재도 매년 매출액의 10%를 기술개발에 투자하고 있다. 

“반도체 장비 분야는 고도의 기술력이 요구되는 분야입니다. 여러 기술들이 서로 엇비슷하게 보일지라도 굉장히 다른 기술들입니다. 씨엔원은 오로지 ALD 기술만을 연구하며 노하우를 축적해왔습니다. 국내외 특허를 기반으로 씨엔원만의 ALD 장비를 만들어가고 있죠.”

씨엔원이 내세우는 또 하나의 경쟁력은 신속한 애프터서비스이다. 고객 서비스팀을 별도로 신설해 고객의 요구사항에 신속하게 대응하는 모습이다. 온라인 응대는 물론 심각한 문제가 발생할 경우 엔지니어가 24시간 이내에 직접 현장을 찾아 문제를 해결한다. 이러한 적극적인 대응은 씨엔원의 이름에 신뢰를 쌓아올릴 수 있었던 비결이다. 정 대표는 씨엔원의 장비는 소모품을 주기적으로 잘 교체해주기만 하면 15년에서 20년까지 사용할 수 있을 정도로 내구성이 좋은 것이 특징이라며, 신속한 AS 응대로 고객사의 만족도가 높다고 말했다.

이렇듯 독보적인 기술력으로 높인 완성도와 신속하면서도 정확한 대응에 기반한 리피트 오더(Repeat Order)야말로 씨엔원의 강력한 강점이다. 한 번 씨엔원의 장비를 사용한 기업들은 꾸준히 파트너십을 이어가고 있다. 미국 반도체 장비 제조업체인 어플라이드 머티어리얼즈(Applied Materials)社와 일본 에어리퀴드(Air Liquide Japan Ltd)社 등에의 수출이 모두 리피트 오더에 의해 이루어졌다. 지난해에는 독일의 세계적인 화학기업 머크社와 미국의 이차전지 소재기업에 ALD 장비를 신규 공급하기도 했다.

 

지속적인 연구개발과 구성원과의 상생으로 글로벌 경쟁력 만들어갈 것

정재학 대표는 해외 기업들과 경쟁해야 하기에 연구개발을 게을리 할 수 없다고 말했다. 시장의 상황과는 별개로 기본적인 R&D를 지속해왔기에 꾸준한 성장을 이어올 수 있었다. 어려운 경기 속에서도 반도체와 다른 산업군의 장비들이 서로 보완하며 꾸준한 매출 상승을 보이고 있다. 2019년 반도체 경기가 하락 사이클에 접어들었을 때도 100억 원이 넘는 매출을 기록하기도 했다. 당시 수출 비중은 35%에 달했다. 올해 확보한 수주만 180억 원에 달한다. 정 대표는 2024년에도 성장이 기대된다며, 이제는 국내보다는 해외에서 의뢰해오는 경우가 많다고 설명했다. 올해만 15회 이상 해외출장을 다니며 고객사를 만났다.

“반도체칩 공정의 대부분은 전 공정에서 이루어집니다. 이때 활용되는 핵심장비의 국산화율이 20%도 안 돼요. 메인 장비의 70~80%를 미국, 일본, 유럽 등 해외에 의존하고 있는 셈이죠. 20년 이상 ALD 장비만을 연구해서 앞선 기술을 확보했다는데 큰 자부심을 느낍니다. 이제는 미국과 유럽, 일본 등으로 장비를 수출하고 있죠.”

㈜씨엔원은 인재 확보에도 무게를 싣고 있다. 특히 R&D 인력 대부분을 청년으로 구성하며 미래 성장성에 초점을 맞추고 있다. 외국계 기업 반도체 장비회사에 재직할 때의 경험을 바탕으로 유연한 조직문화를 도입하는 외에도 유연근무제와 어학비 등을 지원하며 복지에도 힘을 쏟는다. 회사 설립 이후 단 한 번도 연봉을 동결한 적이 없는 것은 물론, 직원들에게 인센티브를 나누어주며 기업 성장의 과실을 공유하고 있다. 정 대표는 기업은 결코 사장 한 사람의 업적으로 성장하는 것이 아니라며, 구성원 모두가 함께 만들어가야 함을 강조했다.

“첨단 기술기업의 핵심은 자본과 사람에 있습니다. 글로벌 기업과 경쟁하지만, 중소기업이기에 인재 확보에 어려움을 겪고 있습니다. 일하기 좋은 환경을 만드는 것은 물론 뚜렷한 비전 아래 기업의 성장을 공유해가고자 합니다.”

 

 

ALD 장비 분야 글로벌 넘버원 기업 ㈜씨엔원, 더 큰 시장 향해 나아간다

㈜씨엔원의 다음 행보는 ‘글로벌’이다. ALD 기술은 AI 등 첨단 기술을 위한 반도체칩을 만드는 핵심 기술이기에 미래 전망도 밝다. 정재학 대표는 향후 10년은 물론 미래 50년, 100년까지도 ALD 기술의 중요성은 커져갈 것이라 전망했다. 한국에 뿌리를 두고 반도체 장비회사 1위인 미국의 어플라이드 머티리얼과 어깨를 나란히 할 수 있는 첨단장비 제조업체로 성장하겠다는 포부와 함께였다. 정 대표는 자신뿐 아니라 모든 직원들이 한 마음으로 글로벌 No.1 기업을 향해 나아갈 것이라 전했다.

중국시장에 대한 긍정적 해석을 내놓기도 했다. 반도체 굴기를 내건 중국은 반도체 분야에 천문학적인 지원을 이어왔다. 지금은 주춤하지만 전 세계에 소비재를 공급한다는 점에서도 여전히 잠재력을 품고 있다는 분석이다. 정 대표는 현재는 반도체 기술이 미중 갈등의 핵심 키워드로 떠올랐지만, 장기적으로 볼 때 그 흐름은 시장에 의해 결정되는 것이라며, 글로벌 시장을 바라보는 가운데 중국에도 무게를 싣고 흐름을 바라보고 있다고 설명했다.

또한, 정 대표는 씨엔원이 자리한 화성시에 감사를 전했다. 2014년 화성 동탄으로 이전한 이후 화성시의 지원사업을 통해 기업을 안정적으로 운영할 수 있었다는 설명이다. 정 대표는 화성상공회의소 위원, 수출기업협의회 임원으로 활동하며 지역 내 기업들의 성장에 힘을 보태고 있다. 그는 화성시에는 대기업은 물론 상당히 많은 제조기업들이 자리해있다며, 수출에 대한 정명근 시장의 강력한 의지 아래 더 많은 기업들이 수출길을 개척할 수 있었으면 한다는 바람을 전했다. 씨엔원 또한 화성시와 함께 시장개척단 등 여러 프로그램에 참여하며 꾸준히 해외시장의 문을 두드리고 있다. 정 대표는 화성시, 화성상공회의소와 함께 글로벌 수출 기업으로 꾸준히 성장해갈 것이라 힘주어 말했다.

오로지 ALD 장비만을 연구·개발해온 씨엔원의 기술력과 안정성은 시장의 신뢰로 입증되었다. 글로벌 유수의 기업들과 손을 맞잡고 더 큰 시장을 열어가는 씨엔원이 ALD 장비 분야 글로벌 넘버원 기업을 향해 뚜벅뚜벅 걸어가고 있다.