반도체용 불화수소 국산화 위한 품질평가 본격 착수

표준연 20종 시험서비스 한국표준과학연구원 가스분석표준그룹 산업용독성가스분석표준팀이 불화수소 품질평가를 진행하고 있다. 표준연 제공 일본의 반도체 수출규제 품목으로 국산화에 속도를 내로 있는 고순도 불화수소 등 반도체용 가스 소재의 국가 공인 품질평가 설비가 마련됐다.

한국표준과학연구원은 국산 불화수소 등 반도체 고순도 가스 소재에 대한 품질평가 설비를 완공했다고 이달 22일 밝혔다. 약 20종의 시험검사 서비스를 진행할 예정으로 가장 먼저 불화수소 품질평가를 시작한다.

불화수소는 반도체의 원판인 웨이퍼를 세정할 때와 웨이퍼를 깎아내는 식각 공정에 쓰인다. 반도체 제조 수율을 높이기 위해서는 고순도의 불화수소가 필요하다. 일본 쇼와덴코, 모리타, 스텔라 케미파 등이 세계 시장을 독점하는 분야다. 지난해 7월 일본이 반도체 소재 수출규제품목으로 지정한 물품으로 이후 국내 기업들이 기술 자립화를 위한 개발에 열중해 왔다.

표준연은 수출규제 직후인 지난해 8월부터 설비 구축을 추진해왔다. 분석 장비비 8억, 시설 구축비 7억 등 자체예산 15억 원을 투입해 실험실을 완공했다. 표준연이 국산 불화수소 품질평가를 진행할 실험실을 마련하면서 업체별로 달라 표준화돼 있지 않던 국내 고순도 불화수소 순도 검증법이 갖춰지게 됐다. 표준 측정에 사용하는 기술과 표준물질도 표준연에서 자체 개발했다.

불화수소 품질평가는 불순물을 측정해 순도를 결정하는 방법으로 진행된다. 실린더에 든 액체상태의 불화수소를 기체화해 가스 조성을 분석한다. 기체 크로마토그래프와 푸리에변환적외선분석기(FTIR)를 이용해 10여 종의 기체 불순물을 분석한다. 유도결합 플라스마 질량분석기(ICP-MS)로 20여 종의 금속성분 불순물을 분석해 최종 순도를 결정한다.

표준연은 이와 관련한 표준 시험절차서 개발을 내년 상반기 중 완료하고 20여 종 가스 소재 분석법 개발을 이어 진행할 예정이다. 국내 업체와 협의체를 구성해 숙련도 시험을 개최하는 등 가스 소재 기술 자립화를 지원하기로 했다.

박현민 표준연 원장은 “2019년 하반기부터 ‘일본 수출규제 적극대응 위원회’를 운영하며 소재, 부품, 장비에 대한 신뢰성 평가기술 등을 지원해 왔다”며 “표준연이 가진 세계 최고 수준의 측정기술을 바탕으로 관련 산업의 국가 경쟁력 향상에 이바지하겠다”고 말했다.

시험서비스는 표준연 표준성과한마당(https://eshop.kriss.re.kr)에서 신청할 수 있다.

[조승한 기자 [email protected]]