반도체 가스 15종, 국내 독립 품질검증 길 열려

한국표준과학연구원(KRISS)이 식각·세정·증착 등 반도체 주요 공정에 사용되는 고순도 가스 15종의 순도분석기술과 표준 시험절차를 확립했다. 측정 정확성을 확인할 수 있는 인증표준물질 6종도 함께 개발해, 공급업체의 자체 성적서와 사용 실적에 의존하지 않고 국산 제품과 신규 공급처 제품의 품질을 국내에서 독립적으로 평가할 기반을 마련했다.

KRISS는 2020년 불화수소 품질평가 서비스를 시작한 뒤 분석 대상을 단계적으로 확대해 15종 전 품목의 시험분석 서비스 체계를 갖췄다. 현재까지 제공한 시험서비스는 총 34건이며, 국산화와 공급 다변화가 활발한 불화수소를 중심으로 수요가 이어지고 있다. 시험 결과는 제조기업의 자체 분석법 검증, 제조·정제공정 개선, 수입품과 국산품의 품질 비교에 활용되고 있다.

이번 체계는 공급망 재편으로 국산 가스와 새로운 공급처의 제품 도입을 검토하는 사례가 늘어난 상황에서 구축됐다. 순도 99.9999%인 6N급 가스는 나머지 0.0001%에 포함된 수분·산소·탄화수소·금속 성분 등을 각각 정확히 가려내야 한다. KRISS는 국제비교로 측정 능력을 입증한 가스 분석 기술과 수십 년간 축적한 경험을 극미량 불순물 분석에 적용했다.

연구진은 독성·부식성·폭발성이 강한 가스를 안전하게 다루기 위해 특수 배관과 안전 캐비닛, 누출 감지 센서, 배출가스 후처리·공조설비를 마련하고 금속성 불순물 분석용 전용 클린룸도 구축했다. 민간 확산을 위해 FITI시험연구원이 2030년 완공을 목표로 조성 중인 ‘반도체 가스 품질·안전 평가지원센터’에도 시설 구성과 분석방법, 시험절차 개발 자문을 제공하고 있다. 센터가 완공되면 기업의 전문 시험서비스 이용 접근성도 높아질 것으로 예상된다.