표준연, 반도체용 불화수소 품질평가 시작… 소재 국산화 지원

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표준연 가스분석표준그룹 산업용독성가스분석표준팀이 불화수소 품질평가를 진행하는 모습
<표준연 가스분석표준그룹 산업용독성가스분석표준팀이 불화수소 품질평가를 진행하는 모습>

국산 불화수소 품질평가가 시작된다. 소·부·장 영역 핵심인 불화수소 관련 산업 경쟁력 향상이 기대된다.

한국표준과학연구원(원장 박현민)은 국산 불화수소를 비롯한 반도체용 고순도 가스 소재 품질평가 설비를 완공했다고 22일 밝혔다. 약 20종 시험검사 서비스를 진행할 예정이며, 가장 먼저 불화수소에 대한 품질평가를 시작한다.

표준연은 일본 반도체 소재 수출 규제 대응 차원으로, 지난해 8월부터 설비 구축을 추진했다. 분석 장비비 8억원, 시설 구축비 7억원을 사용해 실험실을 완공했다.

불화수소는 반도체 원판인 웨이퍼 세정과 식각공정에 쓰인다. 반도체의 제조 수율을 높이려면 고순도 불화수소가 필요하다. 고순도 불화수소는 쇼와덴코, 모리타, 스텔라 케미파 등 일본업체에서 세계시장을 독점하고 있다.

국내 고순도 불화수소 순도 검증법은 업체별로 달랐다. 이번에 국산 불화수소 품질평가를 진행할 실험실을 마련하면서, 이를 해결할 수 있게 됐다. 사용되는 측정기술과 표준물질은 표준연이 자체 개발했다.

가스분석표준그룹 산업용독성가스분석표준팀. 사진 왼쪽부터 김병문 책임기술원, 오상협 책임연구원, 김선우 기술원.
<가스분석표준그룹 산업용독성가스분석표준팀. 사진 왼쪽부터 김병문 책임기술원, 오상협 책임연구원, 김선우 기술원.>

불화수소 품질평가는 불순물을 측정해 순도를 결정하는 방법으로 진행된다. 실린더 내 액체상태 불화수소를 기체화 해 가스 조성을 분석한다. '기체 크로마토그래프'와 '푸리에변환 적외선분석기(FTIR)'를 이용해 10여 종 기체상 불순물을 분석하고, '유도결합 플라스마 질량분석기(ICP-MS)'로 20여 종 금속성분 불순물을 분석해 최종 순도를 결정한다.

표준연은 내년 상반기 관련 표준 시험절차서 개발을 마치고, 20여 종 가스 소재 분석법 개발을 연차적으로 진행할 예정이다. 국내 업체들과 협의체를 구성, 국내 가스 소재 업체 기술 자립화도 지원한다.

박현민 원장은 “세계 최고 수준 측정기술을 바탕으로 관련 산업의 국가 경쟁력 향상에 이바지하겠다”고 말했다.

한편 성과를 낸 표준연 가스분석표준그룹은 세계 최고 수준 측정능력을 갖춘 곳이다. 또 표준가스 제조시설을 미국, 영국, 대만 표준기관에 공급하는 등 기술력을 인정받고 있다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com