2018년 전 세계 집적회로용 전자가스 시장 규모는 45억 1,200만 달러로 전년 대비 16% 성장했습니다. 반도체용 전자 특수가스 산업의 높은 성장률과 시장 규모 확대로 국내 전자 특수가스 대체 계획이 가속화되고 있습니다.
전자가스란 무엇인가?
전자 가스는 반도체, 평판 디스플레이, 발광 다이오드, 태양 전지 및 기타 전자 제품 생산에 사용되는 기본 원료를 말하며, 세정, 에칭, 박막 형성, 도핑 및 기타 공정에 널리 사용됩니다. 전자 가스의 주요 응용 분야로는 전자 산업, 태양 전지, 이동 통신, 자동차 내비게이션, 자동차 오디오 및 비디오 시스템, 항공우주, 군수 산업 등 여러 분야가 있습니다.
전자 특수 가스는 화학 조성에 따라 실리콘, 비소, 인, 붕소, 금속 수소화물, 할로겐화물, 금속 알콕사이드의 7가지 종류로 구분할 수 있습니다. 집적 회로에서의 다양한 적용 방식에 따라 도핑 가스, 에피택시 가스, 이온 주입 가스, 발광 다이오드 가스, 에칭 가스, 화학 기상 증착 가스, 그리고 밸런스 가스로 구분할 수 있습니다. 반도체 산업에서는 110종 이상의 단위 특수 가스가 사용되며, 그중 30종 이상이 일반적으로 사용됩니다.
일반적으로 반도체 생산 산업에서는 가스를 일반 가스와 특수 가스 두 가지로 구분합니다. 이 중 일반 가스는 N₂, H₂, O₂, Ar, He 등 가스를 대량으로 사용하는 중앙 공급 가스를 말합니다. 특수 가스는 반도체 생산 공정에 사용되는 화학 가스를 말하며, 여기에는 연신, 이온 주입, 블렌딩, 세정, 마스크 형성 등이 포함됩니다. 이러한 가스를 전자 특수 가스라고 하며, 고순도 SiH₄, PH₄, AsH₄, B₂H₄, N₂O, NH₄, SF₄, NF₄, CF₄, BCl₄, BF₄, HCl, Cl₂ 등이 있습니다.
반도체 산업의 전체 생산 공정, 즉 칩 성장부터 최종 소자 패키징까지 거의 모든 연결 고리는 전자 특수 가스와 불가분의 관계에 있습니다. 사용되는 가스의 종류와 높은 품질 요건 때문에 전자 가스는 반도체 소재의 "식품"이 됩니다.
최근 몇 년간 중국의 반도체, 디스플레이 패널 등 주요 전자 부품의 신규 생산 능력이 확대되고 있으며, 전자 화학 소재의 수입 대체에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 반도체 산업에서 전자 가스의 입지가 더욱 중요해지고 있으며, 국내 전자 가스 산업은 빠른 성장을 거듭할 것으로 예상됩니다.
전자 특수 가스는 순도에 대한 요구 조건이 매우 높습니다. 순도가 요구 조건에 미치지 못하면 전자 특수 가스에 포함된 수증기, 산소 등의 불순물이 반도체 표면에 산화막을 형성하여 전자 소자의 수명에 영향을 미치기 때문입니다. 또한, 전자 특수 가스에 포함된 불순물 입자는 반도체 단락 및 회로 손상을 유발할 수 있습니다. 따라서 순도 향상은 전자 소자 생산의 수율과 성능에 중요한 역할을 한다고 할 수 있습니다.
반도체 산업의 지속적인 발전과 함께 칩 제조 공정도 지속적으로 개선되어, 현재 5nm에 도달했습니다. 이는 무어의 법칙의 한계에 근접하는 수준으로, 머리카락 굵기의 20분의 1(약 0.1mm)에 해당합니다. 따라서 반도체에서 생산되는 전자 특수 가스의 순도에 대한 요구도 더욱 높아지고 있습니다.
게시 시간: 2021년 12월 15일
