삼성전자가 지구온난화를 유발하는 CF(탄소·불소) 계열 가스 대체재를 개발하기로 했다. 유럽연합(EU) 등이 환경규제를 강화하는 추세에 맞춰, 반도체 공정에 쓰이는 가스 대체재 개발을 본격적으로 추진한다는 방침이다. 

조윤정 삼성전자 마스터는 18일 국제반도체장비재료협회(SEMI)가 온라인으로 주최한 'SMC Korea 2022'에서 이같이 밝혔다.

SMC Korea는 반도체 소재의 최신 기술 및 시장 동향, 발전 방향 등에 대해 논의하고자 마련된 행사다. 삼성전자에서 소재개발 R&D를 담당하고 있는 조윤정 마스터는 이날 '차세대 반도체 소자에 있어서의 소재의 기회와 도전과제'라는 주제로 발표를 진행했다.

조윤정 마스터는 "GWP(지구온난화지수)에 해당하는 90% 이상의 물질이 전부 에칭(식각) 공정에서 활용되고 있다"며 "전통적으로 에칭 공정은 CF(탄소·불소) 계열 가스를 써야해서 온실가스를 줄이기가 쉽지 않은 상황"이라고 말했다.

이에 삼성전자는 GWP가 높고 사용량이 많은 상위 5개의 CF계 가스에 대해 모두 대체재를 개발할 계획이다. 상위 5개 가스는 CF4(사불화탄소), C4F8(옥타플루오로사이클로부탄), CHF3(플루오로포름), C4F6(헥사플루오르부타-1,3-디엔), SF6(육불화황) 등이다.

조윤정 마스터는 "내부적으로 상위 5개의 CF계 가스를 모두 대체하는 것을 목표로 하고 있다"며 "GWP를 급격히 낮출 수 있는 소재를 순차적으로 개발하고 있고, 이를 위해서는 소재사와의 협업이 중요하다"고 밝혔다.

이어진 발표에 따르면 삼성전자는 GWP가 8700인 C4F8의 대체제 개발은 100% 완료했다. 대체제인 G1의 GWP는 1335 수준이다. CF4 및 CHF3에 대한 대체제 개발도 절반 이상 진행된 상태다.

조윤정 마스터는 "현재 온실가스의 주범이 되는 가스들은 유럽의 생산량 및 사용량 제한 등으로 생산 차질을 야기할 수 있는 리스크가 있다"며 "CF계 가스를 완전히 배제하기에는 어려움이 있으나 긴 호흡에서 소재를 전환하는 작업들이 필요하다"고 설명했다.

CF계 가스의 대체제 가격이 높아질 것이라는 우려에 대해서는 "초기단가는 비쌀 것이나 사용량 증대와 기술 발전을 통해 가격을 낮출 수 있다"며 "현재 업계도 높은 단가를 감안해서라도 대체제를 사용하겠다는 의지가 있다"고 답했다.