△왼쪽부터 이윤성 프로, 허진 부사장, 손영훈 프로.

웨이퍼 표면을 깎아내는 식각, 전기적 특성을 입히는 박막 증착 등 플라스마는 반도체 공정에서 다양하게 활용되고 있다. 하지만 지금까지 플라스마 장치의 원천기술은 대부분 외국산으로, 해당 기술로 개발한 장비는 지식재산권의 한계로 사업화와 수출에 한계가 있었다.

인투코어테크놀로지의 반도체 제조 공정용 플라스마 활성종 공급장치(PRO-RPS)가 2023년 제25주차 IR52 장영실상을 수상했다. PRO-RPS는 자기유도결합 방식의 플라스마 발생 기술을 적용한 장치로 가스 분자에 효과적이고 효율적으로 에너지를 전달하고 생산하는 기능을 한다.

2014년 KAIST에서 창업된 인투코어테크놀로지는 산업·생활에서 발생하는 이산화탄소를 플라스마 기술을 이용해 유용한 에너지로 만들겠다는 아이디어에서 출발했다. 창업 초기 신재생·환경에너지 시장을 공략했지만 시장이 형성되지 않은 상황에서 어려움을 겪었다. 회사 운영을 위해 개발 중이던 플라스마 기술을 반도체 분야에 응용하기로 한 인투코어테크놀로지는 PRO-RPS 개발에 나섰다.

경쟁사 제품보다 앞서면서 자사만의 고유한 기술을 적용하겠다는 일념으로 인투코어테크놀로지는 반도체 제조 공정에 필요한 성능과 기능을 조사·개발·평가했다. 차별화되는 원천기술을 개발하고자 했던 인투코어테크놀로지는 단순한 실린더 방전관 구조를 사용하는 자기유도결합 플라스마 장치 개발에 착수했다. 실린더 방전관 구조는 연구실에서 많이 사용되는 형태지만 방전관에서 불이 붙거나 폭발하는 아킹현상이 발생하고 방전관 표면이 쉽게 손상돼 깨지는 게 문제였다.

우선 문제를 개선하기 위해 전압을 낮출 수 있는 특허 기술을 개발했다. 전압도 고르게 발생할 수 있도록 안테나를 배치해 아킹현상 발생을 억제했다. 또 방전관 냉각을 위해 안테나를 튜브 형태로 제작해 직접 냉각수를 흘릴 수 있도록 고안했다.

글로벌 시장동향 보고와 국내외 글로벌 장비 제조사들의 분석 보고서 등을 토대로 PRO-RPS 시장 규모는 2025년 3200억원 이상으로 성장할 것으로 예측된다. 이에 인투코어테크놀로지의 PRO-RPS 제품 판매도 2025년까지 매년 2.7배씩 증가해 최소 620억원 규모로 성장할 것으로 예측된다.

인투코어테크놀로지는 응용기술을 개발해 직접적인 반도체 제조 공정뿐만 아니라 공정에서 미반응된 가스를 안전하게 처리하는 분야, 디스플레이와 같은 대규모 공정 분야로 사업을 확장할 계획이다.

주최 : 과학기술정보통신부

주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[강민호 기자]