표준연, 반도체용 불화수소 품질평가 서비스 개시

[테크월드=조명의 기자]

한국표준과학연구원(이하 KRISS)은 국산 불화수소 등 반도체용 고순도 가스 소재에 대한 품질평가 설비를 완공했다. 이에 약 20종에 대해 시험검사 서비스를 진행할 예정이며, 가장 먼저 불화수소에 대한 품질평가를 시작한다고 밝혔다. 

KRISS는 일본의 반도체 소재 수출 규제에 대응하기 위해 2019년 8월부터 설비 구축을 추진해왔다. 분석 장비비 8억 원, 시설 구축비 7억 원 등 긴급 자체 예산 15억 원을 사용해 실험실을 완공했다. 

KRISS는 이번 실험실 구축을 통해 반도체용 고순도 가스에 대한 신뢰성 있는 시험 결과를 제공할 수 있게 됐으며, 국내 반도체용 가스 소재 개발업체와 반도체 제조사 등 관련 산업 전반의 경쟁력을 향상시키는데 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 

불화수소는 반도체 원판인 웨이퍼의 세정과 식각공정에 사용된다. 반도체의 제조 수율을 높이기 위해서는 고순도의 불화수소가 필요하다. 고순도 불화수소는 쇼와덴코, 모리타, 스텔라 케미파 등 일본업체에서 세계시장을 독점하고 있다. 

국내 고순도 불화수소의 순도 검증법은 업체별로 달라서 표준화돼 있지 않다. KRISS가 국산 불화수소의 품질평가를 진행할 실험실을 마련함에 따라, 이를 해결할 수 있게 됐다. 사용되는 측정기술과 표준물질은 KRISS가 자체 개발했다는 점에서 더욱더 큰 의의가 있다. 

KRISS 가스분석표준그룹은 세계 각국의 측정능력을 비교하는 국제비교에서 세계 최고 수준을 기록하고 있다. 또한 표준가스 제조시설을 미국, 영국, 대만의 표준기관에 공급하는 등 기술력을 인정받고 있다. 
 
불화수소의 품질평가는 불순물을 측정해 순도를 결정하는 방법으로 진행된다. 실린더에 들어 있는 액체상태의 불화수소를 기체화해 가스의 조성을 분석한다. 기체 크로마토그래프(Gas Chromatograph)와 푸리에변환 적외선분석기(FTIR)를 이용해 10여 종의 기체상 불순물을 분석하고, 유도결합 플라스마 질량분석기(ICP-MS)로 20여 종의 금속성분 불순물을 분석해 최종 순도를 결정한다. 개발업체는 KRISS의 분석결과를 자사 제품과 비교해 부족한 점을 개선할 수 있다. 

KRISS는 이와 관련한 표준 시험절차서 개발을 2021년 상반기에 완료하고, 20여 종의 가스 소재에 대한 분석법 개발을 연차적으로 진행할 예정이다. 더불어 국내 업체들과 협의체를 구성해 숙련도 시험을 개최하는 등 국내 가스 소재 업체의 기술 자립화 지원에 힘쓸 전망이다. 

박현민 원장은 “2019년 하반기부터 일본 수출규제 적극대응 위원회를 운영하며 소재, 부품, 장비에 대한 신뢰성 평가기술 등을 지원해 왔다”라며 “KRISS가 가진 세계 최고 수준의 측정기술을 바탕으로 관련 산업의 국가 경쟁력 향상에 이바지하겠다”라고 의지를 표명했다. 

한편, 이번 시험서비스는 KRISS 표준성과한마당에서 신청할 수 있다.