반도체용 웨이퍼나 금속재료 등에 열을 고르게 전달시키기 위해 사용되는 반응·방열관을 보다 저렴하게 생산할 수 있는 새로운 제조공정기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한국과학기술연구원(KIST·원장 박호군) 세라믹공정연구센터 송휴섭 박사팀은 이노쎄라(대표 하조웅)와 공동으로 산업자원부 산업기반기술사업의 하나로 세라믹 부품제조공정에서 어려운 문제로 인식돼 온 10∼15㎝의 대형부품을 최소의 가공만으로 실제 형상으로 제조하는 데 성공했다고 발표했다.
연구팀이 개발한 새로운 제조공정기술은 가공 등 여러 단계의 복잡한 과정을 거치지 않고 성형과 열처리만으로 원하는 최종적인 실제 형상을 만들 수 있을 뿐만 아니라 연속공정으로 생산이 가능해 기존 제조공정보다 생산원가를 20% 정도 낮췄다.
특히 독자적으로 개발한 플라스틱 조성기술과 분말조합기술, 플라스틱 탈지기술 등을 적절하게 조합하고 최적화해 기존 공정에서 발생하는 휘거나 깨어지는 결함발생 문제를 없앴으며 형상이나 크기의 제한 없이 얼마든지 대형 세라믹부품을 만들 수 있게 했다.
또 공정이 단순해 초기 생산설비 투자비가 기존 공정의 10% 정도면 가능하고 성형과정에서 제품의 균일도가 높게 유지돼 품질이 우수하다.
연구팀은 반응·방열관의 수입대체는 물론 국내 수요만 연간 수백억원대에 이를 것으로 추정되고 있는 반도체 공정용 반응관 및 더미 웨이퍼 생산에 크게 기여할 것으로 전망했다.
연구팀은 국내외 특허출원한 데 이어 참여기업인 이노쎄라를 통해 내년 상반기중 발열체와 더미 웨이퍼 등을 우선 상용화할 계획이다.
탄화규소계 반응·방열관이란 실리콘과 탄소가 결합되어 만들어진 세라믹재료의 일종인 탄화규소를 이용해 금속 또는 비철금속의 열처리시 열을 고르게 전달하는 장치로 반도체공정에서의 웨이퍼 열처리 등에 주로 이용된다.
현재 국내 반도체업계는 부품당 800만∼3000만원에 전량 외국에서 수입해 사용하고 있다.
정창훈기자 chjung@etnews.co.kr