원익머트리얼즈가 차세대 식각가스 개발에 뛰어들었다. 반도체 제조사가 준비하는 최선단 공정과 환경·사회·지배구조(ESG) 경영 전략에 대응하려는 포석으로, 주요 고객사와 협업을 시작했다. 원익머트리얼즈는 국내 대표 반도체 소재·부품·장비(소부장) 그룹인 원익의 특수가스 전문 계열사다.
원익머트리얼즈는 극저온 및 친환경 식각가스 사업을 신성장동력으로 삼고, 본격적인 연구개발(R&D)에 돌입했다. 구체적으로 극저온 식각가스는 2나노미터(nm)와 같은 초미세 공정 수요에 맞춰 개발을 시작했다. 반도체 공정에서 회로를 구현하려면 각종 물질 중 불필요한 부분을 깎아내는 식각 공정이 필요하다. 이때 식각 물질을 가스 형태로 공급한다.
반도체 회로가 미세화할수록 공정 중 회로 구조가 무너지거나 고르지 않게 식각되는 경우가 늘고 있다. 특히 고온 공정에 회로 구성 물질이 견디지 못해 반도체 수율 저하를 야기하기 한다. 원익머트리얼즈는 영하 80도 수준의 극저온 식각 가스를 개발, 고온 공정 대비 안정적으로 반도체 회로를 구현하는 기술 개발을 목표로 하고 있다. 반도체 제조사와 협업해 상용화하는 중장기 사업 계획을 수립했다.
또 다른 신사업은 지구온난화지수(GWP)를 최소화할 수 있는 식각 가스 개발이다. 작년부터 본격적인 R&D를 시작했고, 관련 정부 과제도 수행 중이다. 목표는 기존 메탄(CH₄), 이산화탄소(CO₂), 과불화탄소(PFCs), 수소불화탄소(HFCs), 육불화황(SF6), 아산화질소(N₂O) 등을 대체하는 것으로, 반도체 공정 과정에서 발생하는 온실가스나 유해 가스를 제거하는데 방점을 뒀다.
원익머트리얼즈는 GWP 지수를 150 이하로 낮춘 차세대 식각 가스를 확보, 친환경 공정 구현을 지원할 방침이다. GWP는 100년 기준으로 이산화탄소의 온실 효과를 1로 잡았을 때 특정 가스가 몇배 더 영향이 큰지를 가늠하는 척도다. 원익머트리얼즈에 따르면 육불화황은 2만3900배, 과불화탄소는 6500~9200배, 수소불화탄소는 140~1만1700배로 매우 높다.
원익머트리얼즈 이같은 행보는 반도체 산업에 친환경 공정 전환이 화두가 되고 있어서다. 최근 반도체 제조사들은 ESG 경영 일환으로 친환경 물질 확보에 집중하고 있다. 삼성전자 경우 2027년까지 반도체 공정 가스 중 90%를 차지하는 불화탄소(CF)계 가스를 친환경 대체재로 전환할 방침을 정했다. 삼성은 이미 상당 수 대체재 개발을 완료한 것으로 알려졌다. 삼성전자뿐 아니라 탈탄소를 위한 공정 전환 및 신기술 도입은 글로벌 대세로 자리매김하고 있다.
원익머트리얼즈 관계자는 “초미세 회로를 위한 신공정과 친환경 공정을 구현하려는 반도체 제조사의 움직임이 확대되고 있다”며 “국내외 소재 업체들이 대응해 신물질을 개발하고 있는데, 첨단 공정용 차세대 가스와 친환경 대체재 개발에 집중해 지속 성장하는 시장을 공략할 것”이라고 밝혔다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
