기술적으로 낙후돼 있는 반도체원료제조기술을 선진국 수준으로 끌어올려
국내 반도체산업의 새지평을 연것으로 평가된다.
이번에 개발된 기술은 특히 국내 반도체산업이 메모리분야의 세계시장을
석권하기 시작한 시점에서 선진국들이 기술이전을 회피하는 첨단분야의
기술개발에성공,국내 반도체산업의 경쟁력강화에 큰 도움을 줄 것으로
보인다.
동부제강과 화학연구소가 개발한 실리콘다결정 제조기술은 반도체 웨이퍼
의 최종원료로 사용되는 실리콘단결정을 만들기 위한 마지막단계의 공정.
불순물이 거의 없는 초고순도의 실리콘을 만들기 위해서는 실리콘 결정체를
반복해서 제조,불순물함량을 1억분의1%이하로 줄인 다결정체로 만든뒤 최종
공정에서 반도체단결정을 생산하는 과정을 거치게된다.
이번에 개발에 성공한 공정기술은 최종원료인 반도체단결정을 제조하기
위한 실리콘다결정을 생산하는것으로 실리콘가공의 핵심공정이다.
동부제강과 화학연구소가 개발한 공법은 실리콘을 다량 함유하고 있는
삼염화실란(실리콘과 염소의 화합물)에 수소를 반응시켜 순수한 실리콘
다결정을 얻어내는 독특한 방식으로 구성됐다.
이방법은 대부분의 실리콘다결정이 막대형태로 제조되는 것과는 달리
입자형태로 만들 수 있다는 점에서 기술적으로 우수하다는 평가를 받고
있다.
기존 막대형 실리콘다결정은 잘게 부수고 정화하는 공정을 거쳐야 하기
때문에 고순도를 유지시키기 어려운 점이 있으나 이를 입자로 만들어
이러한 과정을 생략할 수 있게 됐다.
입자형 실리콘다결정제조기술은 미국 에틸사등극소수의 선진국기업들만
가지고 있는 첨단기술이다.
이공법은 제조과정에서 첨단기술인 초단파가열법 화학증착법등을 사용,
국내 기술적 파급효과가 매우 클 것으로 기대되고 있다.
초단파가열법은 목표하는 물체에만 열을 가해 에너지소비를 3분의1로 줄일
수 있으며 불순물침침입을 방지,실리콘의 순도를 유지할 수 있는 특성이
있다.
화학증착법은 실리콘다결정의 연속제조를 가능케해 설비의 소형화를 이룰
수 있다. 이에따라 이기술을 사용하게 될 경우 국내 반도체업체가 원가
절감과 고품질의 제품을 생산으로 경쟁력을 강화할 수 있게될 될 것으로
전망된다.
더욱이 이기술은 256메가D램등 고집적 반도체의 필수 원료인 초고순도
반도체다결정을 생산할 수 있어 국내 반도체업계의 차세대반도체개발을
한층 앞당길 수 있을 것으로 평가되고 있다.
이와함께 실리콘다결정은 차세대 에너지로 꼽히는 태양전지를 만드는
원료로 사용된다.
이 기술은 앞으로 독일 바커케미트로닉사와 동부제강 및 화학연구소
연구원들이 공동으로 실용화기술을 개발하게 된다. 연구팀은 이 제조공법의
원료인 삼염화실란의 국산공급이 어려워 현재 화학연구소에 연구용 생산
설비를 독일로 옮겨실용화기술을 개발키로 했다.
동부제강과 화학연구소가 선진국들이 기술이전을 회피하는 첨단기술을
개발한것은 반도체원료제조의 기술자립을 위한 길을 개척했다는 점에서
높이 평가받고 있다. 또 기업과 정부출연연구소가 10년동안 공동연구를
지속해 얻어낸 성과여서 국내 산연협동 기술개발을 촉진할 것으로 기대
된다.
<조주현기자>