플라즈마 기술이 적용된 이트륨옥사이드(왼쪽)와 플라즈마 기술 적용전 이트륨옥사이드(오른쪽).[국가핵융합연구소 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 일본의 수출 규제로 소재 기술 자립화 필요성이 높아지는 가운데, 정부출연연구소의 기술지원을 받은 국내 중소기업이 반도체 공정장비 코팅소재 국산화에 성공했다.

이에 따라 전량 일본에서 수입해 사용하던 코팅 소재를 국산품으로 대체하는 것이 가능해졌다.

국가핵융합연구소는 국내 중소기업 세원하드페이싱과 공동으로 용사코팅 소재인 이트륨옥사이드를 개발하는 데 성공했다고 29일 밝혔다.

이트륨옥사이드는 플라즈마 에처와 화학증착장비 내부 코팅 등 반도체 공정장비에 주로 적용되는 소재로 그동안 일본에서 100% 수입해 사용해 왔다.

용사코팅은 분말 상태의 재료를 반도체, 자동차, 전자제품 등에 사용되는 부품의 표면에 분사해 입히는 기술로, 부품의 내열 및 내구성 등을 향상시키기 위해 다양한 산업 분야에서 활용되는 코팅 방식이다.

그동안 반도체 업계에서는 용사코팅의 높은 치밀도 및 균일성과 빠른 코팅 형성 속도 등을 위해 크기가 작고 유동성이 좋은 용사 분말을 필요로 해왔다. 하지만 분말의 크기가 작아질수록 분사 과정에서 뭉치거나 엉기는 등 유동성이 낮아져, 균일한 코팅이 이뤄지지 않는 문제가 있었다.

핵융합연구소와 세원하드페이싱은 미세 분말 상태에서도 응집하지 않는 용사코팅 소재인 이트륨옥사이드를 국내 최초로 개발하는 데 성공했다. 특히 25마이크로미터 이하 크기의 용사분말 유동성을 크게 향상 시킬 수 있어, 그동안 불가능했던 미세 분말을 이용한 고품질의 용사코팅이 가능해질 전망이다.

이번에 개발된 제품(20 마이크로미터)은 일본에서 수입해 사용했던 제품(35마이크로미터)보다 입자 사이즈가 작으면서도 유동도가 매우 높아 미세하고 치밀한 코팅막을 형성할 수 있다.

세원하드페이싱은 현재 생산라인을 구축중으로 조만간 국내 반도체 생산라인에 실제 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

유석재 핵융합연구소 소장은 “일본의 수출 규제에 대응할 수 있는 반도체 소재 국산화 성공의 대표적 사례 중 하나”라며 “플라즈마 기술이 반도체 공정의 80% 가량을 차지하는 핵심 기술 중 하나인 만큼 국내 기업들의 반도체 장비 및 소재 국산화를 위해 플라즈마 기술 지원을 보다 적극적으로 추진해 나가겠다”고 밝혔다.

nbgkoo@heraldcorp.com