국내 연구진이 일본에서 전량 수입하던 반도체 공정 핵심소재의 국산화에 성공했다.

국가핵융합연구소(NFRI)는 국내 중소기업과 함께 새로운 용사 코팅용 재료 분말 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

정부출연 연구기관과 민간 기업이 협력해 거둔 성과다. 이들은 미세 분말 상태에서도 뭉치지 않는 용사 코팅 소재 '이트륨 옥사이드'를 국내 기업과 함께 최초로 제조했다.

이트륨 옥사이드는 반도체 공정 장비에 필요한 소재다. 국내 반도체 제조사가 일본에서 모두 수입해 쓰고 있는 재료다. 플라즈마 에처와 화학증착장비 내부 코팅 등 반도체 공정장비에 주로 적용된다.

용사 코팅이란 분말 상태의 특수 물질을 반도체나 전자 제품 등의 부품 표면에 입히는 기술이다. 부품의 내열과 내구성을 높이기 위해 다양한 산업에서 활용한다.

유동성이 클수록 좋은 품질이다. 용사 분말의 크기가 작고 알갱이들끼리 엉기지 않는 성질을 지녀야 활용성이 높기 때문이다.

이번에 생산한 이트륨 옥사이드는 핵융합연의 플라스마 기술이 적용됐다. 핵융합연 측은 “분말끼리 서로 밀어내는 반발력이 생겨 응집되지 않고 흐름을 좋게 만들 수 있어 치밀하고 균일한 코팅막을 형성할 수 있다”고 설명했다.

이를 통해 25㎛ 이하 크기에서 고품질의 용사 코팅을 실현할 수 있다.

이번에 개발된 용사 분말이 일본 제품보다 분말 크기와 유동성 측면에서 모두 더 나은 품질을 보인다.

홍용철 국가핵융합연구소 박사는 "플라스마 기술은 반도체 공정 말고도 다양한 소재 산업에 활용할 수 있다"며 "이를 활용한 소재 기술 국산화 연구를 지속할 계획"이라고 말했다.