[효성적 일상] 소재 독립을 꿈꾸는 효성의 산업용 특수가스

칼을 쓰는 사람은 매일 칼의 상태를 살피고 다음 재료를 위해 연마합니다.

컴퓨터를 사용하는 사람은 언제 어디서나 능력을 펼치기 위해 메모리를 최적화합니다.

말과 글을 사용하는 사람은 적재적소에 꼭 맞는 단어나 문장을 머리뿐 아니라 온몸에 채웁니다.

만약을 대비하는 것이죠. 겉으로 드러난 문제를 해결하고 나면 다음 문제가 다가오고, 굳게 믿고 있던 것들은 항상 새로운 문제를 가져오기 때문입니다. 원래 세상은 호락호락하지 않아요. 수출 규제, 바이러스의 창궐, 경제 침체 등 예측조차 어려운 상황에 대비해 미리 날을 세워두지 않으면, 아무리 좋은 소재라 해도 그 칼은 결국 쓸모없게 됩니다.

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세상을 더 이롭게 하는 가스

우리는 수많은 디지털 기기 속에 삽니다. 얼마나 많은지는 주변을 둘러보는 것만으로도 충분합니다. 심지어 연필에도 반도체를 달아 사용하는 세상이니 더이상 말할 필요가 없겠죠. 그래도 구체적인 수치 자료를 꺼내 보자면, 2018년 한해에만 1조40억 개의 반도체가 판매되었다고 합니다. (출처: Bissiness Post <작년 세계 반도체 판매량 처음으로 1조 개 넘어서>) 2020년 5월 23일 기준 세계인구가 약 77억8천여 명이라고 하니, 2018년 한해에만 1인당 평균 2개 이상의 반도체를 가지게 된 셈인 것이죠.

이쯤 되면 반도체가 대단해 보일 거예요. 그런데 그 뒤에 어떤 소재가 있는지 알게 되면 세상을 보는 눈이 조금 바뀔 수도 있어요. 2019년 일본의 수출규제로 인해 모두가 알게 된 소재, 반도체의 수명을 결정하는 산업용 특수가스 말입니다.

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반도체의 수명을 결정하는 효성의 산업용 특수가스

반도체, 디스플레이, 태양전지의 제조 공정 중에는 웨이퍼(Wafer) 위에 절연막이나 전도막을 입히는 화학적 증기증착방법(CVD)이 쓰입니다. 공정 후에는 CVD 챔버 내에 남아있는 불순물을 제거해야 하는데, 이때 사용하는 것이 산업용 특수가스입니다. 세정률이 높을수록 반도체와 디스플레이 장비의 수명을 연장시킬 수 있죠.

효성화학 Neochem PU는 2000년대 초반부터 연구를 시작해 NF3와 F2/N2 혼합 가스를 독자 기술력으로 자체 개발했어요. 이를 기반으로 사업을 다각화해 경쟁력을 갖추기 위해 올해 4월에는 소재연구소를 설립했습니다. 그리고 각기 다른 분야의 전문가들이 모여 소재 개발뿐 아니라 생산 공정까지도 독자적으로 연구하고 있습니다.

삼불화질소(NF3)

반도체 및 디스플레이 CVD 챔버 세정 및 반도체 식각용으로 사용되는 무색의 비반응성 가스로, 99.999% 이상의 순도를 자랑하고 있습니다.

20% F2/N2 혼합가스

반도체 LPCVD 장비의 챔버 세정용으로 사용되는 자극적인 냄새의 옅은 노란색 가스로, 챔버 벽면에 생성된 불순 잔류물과 F2 간의 반응으로 챔버 내벽을 세정합니다.

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더 정교해지려면 더 날카로운 칼과 지우개가 필요하다

반도체는 셀을 수평이 아닌 수직으로 쌓는 3D 적층 기술로 더욱 정교해지고 있어요. 더 정교해지려면 에칭, 세정, 식각 등 생산 과정에 더 날카로운 칼과 지우개가 필요한 법이죠. 특수가스에게 날카로움은 높은 순도를, 소재 산업에서는 기술 독립을 의미합니다. 효성이 이 두 가지에 힘을 쏟는 이유는 다시는 기술의 정치화에 당하지 않기 위해서, 세계화가 약화될 포스트 코로나 시대를 대비하기 위해서 입니다.

효성은 앞으로 더 많은 소재들을 국산화해 나갈 예정입니다. 고객의 요청에 꼭 맞는 순도와 생산 공정을 만들어갈 예정입니다. 결코 쉬운 일은 아니지만, 이런 노력은 분명 위기의 상황에서 더욱 빛을 발할 거라 믿습니다. 지금까지 효성의 소재 산업이 그러했듯이 말입니다.