리튬포어스 자회사 엘엠케이, 플라즈마 정밀세정 도입해 반도체 불량률 낮춘다

|스마트투데이=심두보 기자| 코스닥 상장사 리튬포어스의 자회사이자 반도체 플라즈마 전문기업 엘엠케이가 반도체 핵심 부품 세정 및 재생 기술개발을 본격 추진한다고 31일 밝혔다. 기존 반도체 공정 부산물 분해 기술을 바탕으로 글로벌 과불화화합물(PFAS) 규제에 대응하고 공정 수율을 개선한다는 계획이다.

최근 반도체 공정이 미세화되고 고집적화됨에 따라 미세먼지(Particle)로 인한 웨이퍼 결함이 늘어나며 부품 세정 및 코팅 공정의 중요성이 더욱 커지고 있다. 특히 현재 널리 쓰이는 불소(F)계 PFAS 세정제는 환경 및 인체 유해성 논란이 일고 있다. PFAS는 자연에서 쉽게 분해되지 않고 체내에 축적되어 이른바 '영원한 화학물질'로 불리며, 최근 유럽연합(EU)과 미국을 중심으로 전면적인 사용 제한이 예고된 상태라 안전한 대체 기술 확보가 시급한 상황이다.

이에 엘엠케이는 'PFAS-Free(무불소)' 방안으로 자체 플라즈마 기술과 정밀세정 공정을 접목한 하이브리드 세정·재생 기술을 개발한다. 기존 습식 화학세정 방식과 비교해 화학약품 사용량과 폐액 배출을 대폭 줄여 친환경성을 높였다. 동시에 미세입자 제어 성능과 부품 내구성 및 신뢰성까지 끌어올리는 것이 핵심이다. 플라즈마 세정은 기체 상태에 높은 에너지를 가해 만든 물질(플라즈마)로 부품 표면의 미세한 오염 물질을 정교하게 떼어내는 첨단 기술로, 액체 화학물질에 의존하던 기존 방식보다 정밀하고 친환경적인 대안으로 평가받는다.

이번 연구개발에는 반도체 관련 기업과 전문기관으로 구성된 AIT기술협동조합이 참여한다. 조합은 산업 네트워크를 기반으로 현장의 기술 수요를 발굴하고, 개발 기업과 수요 기업을 연계하는 역할을 맡는다. 이를 통해 실제 제조 현장에서 요구되는 세정 성능, 입자 관리, 부품 신뢰성 등의 실무적 요구 조건이 연구개발 과정에 즉각 반영될 예정이다.

또한, 국내 굴지의 반도체 대기업 및 중견기업이 향후 기술개발 과정에서 수요 기업으로 참여하는 협력 체계도 마련되어 있다. 엘엠케이는 이러한 연계 체계를 통해 개발 초기 단계부터 최종 수요처의 요구 조건을 반영하여 제조 현장에서 즉시 적용 가능한 현장 밀착형 기술을 확보할 방침이다.

주요 기술개발 분야는 ▲플라즈마 기반 반도체 공정부산물 분해 기술의 세정공정 적용 ▲PFAS 규제 대응형 정밀세정 기술 ▲플라즈마와 정밀세정을 연계한 하이브리드 세정공정 ▲쿼츠(Quartz)·SiC·세라믹(Ceramic) 등 반도체 핵심부품 재생기술 ▲미세입자 및 금속오염 저감·평가기술 ▲반복 세정에 따른 부품 수명 및 신뢰성 검증기술 등 총 6개 분야다.

엘엠케이는 이번 개발을 계기로 플라즈마 기술과 정밀세정을 결합한 차세대 세정·재생 기술을 확보하고, 반도체 핵심부품 세정·재생 및 MRO 분야로 플라즈마 기술의 적용 범위를 적극 확대해 나갈 계획이다. 기업 운영에 필수적인 소모성 자재 및 유지보수를 뜻하는 MRO(Maintenance, Repair and Operation) 서비스 관점에서, 오염된 반도체 부품을 버리지 않고 플라즈마 기술로 깨끗하게 재생해 사용하면 원가 절감은 물론 친환경 경영에도 큰 도움이 된다.

엘엠케이 관계자는 “이번 기술개발은 기존에 확보한 반도체 플라즈마 기술의 적용영역을 핵심부품 세정·재생 분야로 확대하는 데 의미가 있다”며, “향후 기술개발을 통해 친환경 공정 전환과 함께 반도체 공정의 품질과 생산성 향상에 기여할 수 있는 차세대 세정·재생 기술을 새로운 성장동력으로 키워가겠다”고 전했다.