케이엑스티, 국산화한 반도체 소재 '불화칼슘 단결정' 日 수출

불화칼슘 단결정 잉곳을 렌즈 가공이 가능한 형태로 절단한 뒤 위·아래면을 연마한 것.

국책과제로 국산화에 성공한 반도체 소재가 일본 수출길에 오른다.

케이엑스티는 일본 후쿠다결정연구소(FXL)에 반도체 노광장비 심자외선(DUV) 렌즈용 불화칼슘(CaF2) 단결정을 공급한다고 1일 밝혔다.

케이엑스티는 세라믹기술연구원으로부터 기술을 이전받아 설립된 연구소기업이다. 지난 2021년 과학기술정보통신부 사업을 통해 불화칼슘 단결정 국산화에 성공했다.

당초 소재 개발은 반도체 전공정 측정·검사장비 핵심부품인 자외선(UV) 렌즈를 겨냥했으나 품질 확보로 노광장비까지 공급하게 됐다고 회사 측은 설명했다.

불화칼슘 단결정은 반도체 장비 UV렌즈에 사용되며 필수 핵심 소재다. 기존에는 100% 수입에 의존해왔다. 케이엑스티는 고순도 불화칼슘 원료 분말부터 고품질 단결정 성장까지 체계적인 융합 원천기술을 개발하는데 성공했다.

불화칼슘 단결정은 고순도 분말을 1400℃ 이상 고온에서 용융 후 응고시켜 불순물이 없는 원료 블록으로 만든 다음, 이 블록을 다시 고온으로 용융시킨 다음 내부투과도가 99.7% 이상의 고품질 단결정으로 제조한다. 이것을 적절한 크기로 가공한 후 다시 고온 열처리를 거쳐 굴절률 균질도와 응력 복굴절 등 광학 특성이 향상된 반도체 장비용 렌즈 소재로 만든다.

케이엑스티는 이번 초도물량 공급을 시작으로 생산능력을 확대, 공급물량을 늘려갈 방침이다. 후쿠다결정연구소는 케이엑스티로부터 불화칼슘 단결정을 공급받아 렌즈를 제조, 반도체 노광장비용 엑시머 레이저 제조업체인 기가포톤에 공급해 품질평가를 받을 예정이다. 기가포톤의 DUV용 엑시머 레이저 시장 점유율은 60% 수준으로 알려졌다.

장세홍 케이엑스티 CaF2개발본부장은 “국내외 고객사를 늘려나갈 것”이라며 “시장에서 요구하는 수준으로 품질을 끌어올리는 데 집중할 계획”이라고 말했다.

박진형 기자 jin@etnews.com

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