핵융합연·세라믹기술원, 반도체 플라즈마 소재 국가표준 데이터 구축

한국핵융합에너지연구원(이하 핵융합연)과 한국세라믹기술원이 플라즈마 환경에서 반도체 공정에 쓰이는 세라믹 소재의 성능을 분석하는 국가표준 데이터와 인공지능(AI) 활용 플랫폼 개발에 나선다.

양 기관은 13일 핵융합연에서 ‘플라즈마 공정용 세라믹 소재·부품의 내플라즈마 특성 데이터 개발 및 AI 기반 공동연구·활용 플랫폼 구축을 위한 업무협약’을 체결했다.

이에 따라 반도체와 디스플레이 제조공정에 사용되는 세라믹 소재·부품의 플라즈마 내구성과 반응 특성을 데이터로 축적하고, 이를 공동 활용하는 평가체계를 구축한다.

반도체와 디스플레이 생산 공정에는 플라즈마를 이용해 웨이퍼를 깎거나 얇은 막을 입히는 식각과 증착 공정을 반복한다.

이 과정에서 장비 내부의 세라믹 부품은 고에너지 플라즈마에 장시간 노출돼 마모되거나 성분이 변할 수 있다.

때문에 소재가 얼마나 오래 성능을 유지하는지 정확하게 평가하는 기술이 공정 안정성과 장비 수명, 제품 품질을 좌우한다.

특히 소재가 플라즈마 환경에서 부식. 마모, 성분변화를 견디는 특성을 데이터로 표준화하면 소재 성능을 객관적으로 비교·평가하고 공정에 적합한 소재를 빠르게 선택할 수 있다.

양 기관은 이번 협약을 통해 세라믹 내플라즈마 특성 데이터를 구축하고 공동 활용 플랫폼을 개발한다.

또 공동 연구과제를 발굴하고 연구자료와 시험·분석 인프라도 함께 활용할 계획이다.

핵융합연은 플라즈마 발생과 반응 분석 기술을 활용해 소재의 플라즈마 반응 특성을 분석하고, 세라믹기술원은 세라믹 소재 시험·분석·평가와 표준화 기술을 맡는다.

아울러 양 기관은 축적한 데이터를 국가기술표준원의 국가참조표준으로 등록하는 것을 추진한다.

국가참조표준은 산업계와 연구기관이 공통 활용하는 국가 공인 기준 데이터로, 여기에 AI 분석 기술을 접목해 반도체와 디스플레이 산업 현장에서 활용할 수 있는 소재 평가·예측 시스템으로 발전시킬 계획이다.

오영국 핵융합연 원장은 “플라즈마 공정이 고도화할수록 신뢰성 있는 소재 데이터와 평가 기반의 중요성이 커진다"며 ”AI 기반 데이터 활용 기술을 고도화해 첨단 소재·부품 산업의 기술 경쟁력을 높이겠다"고 강조했다.

이재형 기자 jh@kukinews.com