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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 인공지능(AI) 반도체와 관련 장비만큼 존재감이 크지만 투자자들의 관심을 받지 못하는 소재 섹터가 새로운 기회로 조명을 받고 있다.

칩 제조에 필요한 특수 화학 물질부터 웨이퍼 운송 장비까지 다양한 소재와 제품을 생산하는 업체에 새삼 월가의 관심이 쏠리는 데는 상대적인 저평가 이외에 구조적인 호재가 배경으로 자리잡고 있다.

아날로그 칩 시장의 회복이 AI 배치를 가능하게 하는 로직 및 메모리 칩에 대한 수요 가속화와 동시에 일어나면서 소재 관련 업체들이 성장 모멘텀을 얻을 것이라는 관측이다.

투자은행(IB) 업계는 나스닥 시장에서 거래되는 인테그리스(ENTG)와 뉴욕증권거래소에 상장된 큐니티 일렉트로닉스(Q)를 특히 주목한다.

인테그리스(Entegris)와 큐니티(Qnity Electronics)는 전공정과 후공정, 즉 반도체 사이클의 상단과 하단을 동시에 아우르는 첨단 소재 기업으로, AI 반도체 호황의 숨은 수혜주로 주목받고 있다. 여기서 반도체 사이클의 상단은 웨이퍼가 팹에서 가공되는 전공정, 특히 미세공정에서의 회로 형성과 평탄화, 오염 제어 단계와 같이 기술 난도를 요구하는 부분을 의미하고, 하단은 완성된 웨이퍼를 개별 칩으로 패키징하고 이를 기판과 서버, 자동차 전장 등 최종 시스템에 통합하는 후공정 및 응용 단계를 말한다.

인테그리스는 선단 공정용 초고순도 화학 소재와 가스, 필터, CMP(화학적 기계 연마) 소재를 통해 상단에 깊게 뿌리내리고 있으며, 큐니티는 고급 패키징부터 열관리, 인터커넥트와 플렉서블 라미네이트를 기반으로 하단에서 AI 서버와 전장, 고성능 컴퓨팅 시스템의 구현을 뒷받침하는 구조다.

두 업체는 공정 단계와 제품 포트폴리오, 그리고 AI 가치 사슬에서의 위치가 상이하지만 AI가 요구하는 고성능·고집적·고신뢰성을 가능하게 하는 핵심 소재 공급자라는 데서 공통 분모를 지녔다는 평가다.

1966년 창사한 인테그리스는 초고순도 특수 화학과 정제된 공정가스, 미세 오염을 제거하는 필터와 정화 시스템, 그리고 CMP 슬러리와 패드를 중심으로 한 전공정 소재를 제공하는 플랫폼 기업으로 분류된다.

업체는 과거 CMC 머티리얼즈를 인수한 이후 CMP 관련 포트폴리오를 크게 확장했고, 포토레지스트용 케미컬과 노광 전후 세정용 솔루션까지 확보하면서 선단 공정에서 사실상 빠지기 어려운 소재 공급망을 구축했다.

인테그리스의 역량은 수 나노미터 수준의 패턴을 형성하는 과정에서 불량을 야기하는 파티클과 금속 이온, 유기 오염을 극단적으로 낮추는 데 집중돼 있다. 특히 HBM(고대역폭 메모리)과 3D NAND, 최신 로직 공정에서는 레이어 수가 크게 늘어나면서 CMP와 세정, 오염 제어의 중요성이 더욱 커졌다.

이에 따라 고부가 CMP 슬러리와 초고순도 필터, 정제 솔루션의 단가와 사용량이 동반 상승하는 구조가 형성됐다. 이런 사업 구조는 웨이퍼 투입량이 늘어날수록, 그리고 공정이 미세화·고난도화될수록 인테그리스가 반도체 매출 성장보다 더 높은 탄력성을 누릴 수 있는 기반이 된다.

실제 인테그리스 경영진은 최근 실적 발표에서 AI와 HBM을 포함한 고급 로직과 메모리 부문의 수요가 견고하며, 선단 노드로의 전환이 웨이퍼당 인테그리스 제품이 차지하는 콘텐츠를 높이고 있다고 설명했다.

업체가 제공하는 CMP 슬러리와 패드, 초고순도 케미컬, 오염 제어 솔루션은 통상적인 공정보다 수십, 수백 번 더 반복되는 선단 공정의 평탄화와 세정 과정에서 필수적으로 사용된다. HBM 공정에서는 미량 금속 오염을 극도로 낮춰야만 수율과 데이터 보존 신뢰성을 확보할 수 있기 때문에 IPA 정제와 필터링, 미세 파티클 제거 솔루션과 같이 인테그리스가 강점을 갖는 영역의 중요성이 더 커지고 있다.

공정의 기술 난도가 올라갈수록 사용되는 화학 소재의 순도 기준과 제어 능력이 상향되는 만큼 인테그리스의 기술 격차는 단순 가격 경쟁으로 대체하기 어려운 진입장벽으로 작용한다.

큐니티는 듀폰에서 분사하면서 2025년 11월 공식 출범한 전자 소재·부품 기업으로, 전공정과 후공정, 그리고 최종 응용단까지 걸친 포트폴리오를 보유하고 있다. 특히 AI와 고성능 컴퓨팅에서 중요한 역할을 하는 고급 패키징과 열관리, 인터커넥트 소재에 강점을 가졌다는 평가다.

업체는 CMP 패드와 클린 케미컬, 리소그래피 관련 소재 등 전공정용 제품도 공급하지만 플렉서블 라미네이트와 고주파 회로 기판용 소재, 고성능 인터커넥트, EMI(전자파 간섭) 차폐, 그리고 열 인터페이스 소재(TIM)를 포함한 열관리 솔루션이 사업의 또 다른 축이다.

칩 제조부터 패키징과 기판, 디스플레이까지 가치 사슬을 관통하는 통합 솔루션 공급자로 자리매김 한 업체는 특히 AI 서버와 데이터센터, 전기차, 고주파 통신 등 고부가 응용 영역에서 입지를 강화하는 데 주력하고 있다.

큐니티의 AI 노출은 고급 패키징과 열관리에서 가장 직접적으로 나타난다. AI GPU(그래픽처리장치)와 HBM이 인터포저, 즉 침과 기판 또는 침과 침 사이를 연결하는 중간 회로 기판 상에서 적층되는 2.5D·3D 패키징(CoWoS 등)에서는 패키지 휨과 열 변형을 억제하고, 미세 피치 인터커넥트의 신뢰성을 유지하기 위한 봉지·접착·저열팽창 소재가 필요하다.

큐니티는 해당 영역에서 유리 기판이나 실리콘 인터포저와 호환되는 저열팽창 수지, 고강도 봉지재, 필러·코팅 솔루션을 제공해 패키지 구조의 기계적 안정성과 장기 신뢰성을 높이는 역할을 한다.

데이터센터에서는 고출력 GPU와 CPU, HBM 스택이 랙당 수킬로와트 이상의 열을 발생시키기 때문에 칩과 히트 스프레더 또는 냉각 구조물 사이의 열저항을 낮춰야만 안정적인 가동이 가능하다. 큐니티가 공급하는 고성능 TIM과 열전도성 소재는 이 열저항을 줄여 방열 효율을 높이고, 장시간 풀로드 운전에서의 성능 유지와 수명 확보에 직결된다.

또한 큐니티는 플렉서블 라미네이트와 고성능 회로 기판 소재를 통해 전기차와 5G, 엣지 AI 장치 등에서도 역할을 확대하고 있다. 전기차 파워트레인용 절연·열관리 소재, 고전압 배터리 모듈용 필름과 테이프, 고주파 통신용 기판 소재는 자동차 전장·통신 분야의 전력 밀도와 신호 무결성을 높이는 데 기여한다.

이처럼 큐니티는 웨이퍼 가공 이후 칩이 패키지로 통합되고, 다시 기판과 시스템에 탑재되는 하단 단계에서 고성능과 신뢰성을 구현하는 핵심 소재를 공급하는 회사로서 AI 확대의 수혜를 받는다.

shhwang@newspim.com