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표준연, 반도체용 불화수소 품질평가 설비 완공

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불화수소 등 20종 순도분석 시험검사 서비스 제공

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KRISS 가스분석표준그룹 산업용독성가스분석표준팀이 불화수소 품질평가를 진행하고 있다 [표준연 제공]

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[아이뉴스24 최상국 기자] 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)은 국산 불화수소 등 반도체용 고순도 가스 소재에 대한 품질평가 설비를 완공했다고 22일 밝혔다.

표준연은 약 20종에 대해 시험검사 서비스를 진행할 예정이며, 가장 먼저 불화수소에 대한 품질평가를 시작한다고 밝혔다.

세계 최고 수준의 가스분석기술을 보유하고 있는 표준연에 품질평가 시설이 완공됨에 따라 반도체용 고순도 가스에 대한 신뢰성 있는 시험 결과를 제공할 수 있게 돼 반도체용 가스 소재 개발업체와 반도체 제조사 등 관련 산업 전반의 경쟁력 향상이 기대된다.

표준연은 일본의 반도체 소재 수출 규제에 대응하기 위해 지난해 8월부터 설비 구축을 추진해 왔다. 분석 장비비 8억, 시설 구축비 7억 등 긴급 자체 예산 15억을 사용해 실험실을 완공했다.

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. 이번에 표준연이 국산 불화수소의 품질평가를 진행할 실험실을 마련하면서, 이를 해결할 수 있게 됐다. 사용되는 측정기술과 표준물질은 표준연이 자체 개발했다.

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KRISS 가스분석표준그룹 산업용독성가스분석표준팀(왼쪽부터 김병문 책임기술원, 오상협 책임연구원, 김선우 기술원) [표준연]

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표준연 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 크로마토그래프와 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 분석결과를 자사 제품과 비교해 부족한 점을 개선할 수 있다.

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

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

이번 시험서비스는 KRISS 표준성과한마당(eshop.kriss.re.kr)에서 신청할 수 있다.

최상국기자 skchoi@inews24.com


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