일본 전량수입 반도체 코팅소재, 국산화 성공

홍용철 박사. /사진=국가핵융합연구소 블로그

국내 중소기업과 정부 출연 연구기관이 일본에서 전량 수입해 사용했던 반도체 공정 코팅소재의 국산화에 성공한 것으로 알려졌다.

29일 국가핵융합연구소에 따르면 중소기업 세원하드페이싱에서 용사코팅용 재료 분말 유동성을 향상시키는 플라즈마기술을 이전해 관련 소재인 이트륨옥사이드(Y2O3)를 개발하는 데 성공했다.


이트륨옥사이드는 플라즈마 에처와 화학증착장비(CVD) 내부 코팅 등 반도체 공정 장비에 적용되는 소재다. 해당 소재는 일본에서 전량 수입해 사용했던 것으로 이번 국산화를 통해 국산품으로 대체할 가능성이 높아졌다.

용사코팅은 분말 상태 재료를 반도체, 자동차, 전자제품 등 부품 표면에 분사해서 입히는 기술로 다양한 산업분야에서 활용되고 있다. 다만 분말의 크기가 작을수록 분사과정에서 뭉치는 등 유동성이 낮아져 균일하게 코팅하기 어려운 단점이 있다.

용사분말처리 흐름도. /사진=국가핵융합연구소 블로그

핵융합연구소의 플라즈마기술을 적용한 용사분말은 서로 밀어내는 반발력이 생겨 응집되지 않고 흐름이 좋아지기 때문에 균일한 코팅막 형성이 가능하다. 25마이크로미터(㎛) 이하 크기의 용사분말 유동성을 향상시킬 수 있어 미세 분말을 통한 고품질의 용사코팅이 가능하다.

세원하드페이싱은 국내 코팅 업체를 통해 핵융합연구소와 공동 개발한 이트륨옥사이드의 품질과 신뢰성을 검증받았다. 가까운 시일내 품질테스트를 통해 국내 반도체 생산에 실제 적용할 계획이다.

기술 개발자인 홍용철 핵융합연구소 박사는 “뛰어난 품질의 미세 용사분말 제작이 가능한 플라즈마기술은 반도체 공정 외에도 다양한 소재산업에 활용할 수 있을 것”이라며 “이를 활용한 소재기술 국산화 연구를 지속하겠다”고 말했다.