반도체 생산 고순도 중수소암모니아 국산화 기술 개발

한국에너지기술연구원 윤형철 박사 연구진

한국에너지기술연구원 김선형 책임연구원, 범희태 선임기술원, 윤형철 책임연구원, 김재형 선임연구원(사진 왼쪽부터)이 고순도 중수소 암모니아 생산 기술을 확보했다.  (사진=한국에너지기술연구원 제공)

한국에너지기술연구원(원장 이창근)이 반도체·디스플레이 제조에 필요한 고순도 중수소 암모니아를 외국 수입에 의존하지 않고 낮은 온도와 압력에서도 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

고순도 중수소 암모니아는 반도체 제조 공정에 활용하면 반도체 소자 내부에서 발생하는 결함을 억제할 수 있어 수요가 늘어나는 추세다. 국내에는 중수소 암모니아를 생산할 수 있는 기술과 시설이 없어 대부분을 일본과 중국 등 해외 수입에 의존하고 있다.

윤형철 박사 연구진은 중수소 질소를 직접 반응시켜 99% 이상의 고순도 중수소 암모니아를 상업적으로 사용 가능한 정도의 기술을 확보했다. 이들 연구진은 자체 개발한 루테늄 촉매를 적용해 하루 7.7㎏ 규모의 중수소 암모니아 생산에 성공했다고 밝혔다. 1000시간 이상 연속 운전해 검증을 완료했으며, 한국산업기술시험원의 인증을 획득해 내구성과 신뢰성을 모두 확보했다. 또 개발된 공정에서는 반도체 성능에 영향을 미치는 불순물이 생성되지 않아, 초고순도의 중수소 암모니아를 안정적으로 생산할 수 있음을 확인했다.

반도체·디스플레이·정밀 분석용 고순도 동위원소 특수가스 국산화 기반을 확보하고, 해외 수입 의존 구조 개선 및 안정적인 공급망 확보가 가능하다.

연구책임자인 윤형철 박사는 "기존 해외 수입에 의존하던 고부가가치 동위원소 특수가스의 국산화 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다"라며 "생산 규모 확대와 공정 최적화를 통해 생산 단가를 더욱 낮추고, 반도체·디스플레이 산업용 특수가스 시장 진출을 본격 추진할 계획"이라고 밝혔다.
임병안 기자