반도체 불순물 세정시 60%에너지 절감 기술 개발

반도체 생산공정상 불순물 제거 세정공정에서 기존 방식에 비해 60%이상의 에너지를 절감할 수 있는 초임계유체기술을 활용한 첨단기술이 학계와 업계 공동으로 개발됐다.

산업자원부는 17일 서강대 유기풍 교수(화학생명공학과) 연구팀은 (주)신성이엔지, (주)동우화인켐 등 반도체 장비업체들과 협력하여 세계 최초로 반도체산업의 세정라인에 활용되는 초임계 유체기술을 이용한 '차세대 패턴 웨이퍼 건식 세정기술'을 개발했다고 밝혔다.

초임계 유체란 순수한 물질에 온도와 압력을 높여주면 기체나 액체로 머물 수 없는 초임계 상태가 되며 이때 기체와 액체의 양면적인 물성을 나타내는 유체로 변화하는 물질을 말한다.

산자부에 따르면 유 교수 연구팀이 개발한 '초임계 건식 세정법 기술'은 현재 반도체 생산공정의 세정기술로 대부분 사용되는 '습식 세정법 기술'에 비해 60% 이상 에너지를 절감해 년간 1380억원을 절약할 수 있는 기술로 평가했다.

현재 전세계 반도체 산업은 반도체 생산공정상 팹라인에서 불순물을 제거하는 고도 세정과정을 초 순수를 사용하는 습식 세정법으로 대부분 처리하고 있으며, 이는 에너지 사용 및 오염물질을 많이 배출하는 대표적 에너지 다소비 공정이다.

현재 사용되는 습식세정시스템은 고집적 반도체 칩을 생산하기 위한 1개 팹라인 당 약 300억원 정도 투자되고 있다.

이에 따라 엄청난 양의 초순수, 황산, 불산 등의 유해케미컬의 사용과 함께 과다 에너지 소비 등으로 치명적 기술적 문제를 안고 있다.

이번 유교수 연구팀이 개발한 '초임계유체 건식 세정기술'은 초임계 상태의 CO2를 이용한 것으로 지금까지의 과학·기술적 제반 문제를 완전히 해결했다.

현재 습식세정에 의한 세정효과와 동일한 효과를 거둘 수 있는 국제적으로도 가장 앞선 기술의 개가라고 할 수 있다.

산자부는 국제적인 기술을 선도하고 있는 국내 반도체 산업이 설치돼 곧바로 국제적 표준기술로 자리매김할 것으로 기대하고 기술력을 바탕으로 국제시장에서 선점할 경우 인프라 구축 사업규모는 크게 늘어날 것이라고 내다봤다.