반도체 공정 및 재료개발 장비기업 ㈜신우엠에스티(대표 최현태 www.shinumst.com)가 지맨스 방식을 이용한 태양광용 폴리실리콘 반응기(CVD Reactor)의 국산화에 성공했다. 예열용 히터를 사용하지 않는 반응기로는 세계 첫 개발이라는 성과도 얻었다.

폴리실리콘 반응기는 고순도의 폴리실리콘을 생산하는 핵심장비로，1960년대 개발된 지맨스 석출방식이 사용된다. 그동안에는 종자용 실리콘 막대의 저항 값을 내리기 위해 반응기 내부에 예열용 히터를 장착하는 것이 필수였다. 이 히터를 이용해 300도까지 1차로 온도를 올린 다음，고전위 저전류 혹은 저전위 고전류 전원장치로 다시 1000도 부근까지 2차 가열해 반응을 유도한다. 문제는 이 예열히터 때문에 반응기 구조가 복잡해지고 전력 소모도 크다는 것. 오염물질의 발생 위험도 높아 주기적으로 히터를 교환해야하는 번거로움도 뒤따랐다.

㈜신우엠에스티가 개발한 반응기는 내부의 예열히터를 제거하고 종자용 실리콘 막대에 직접 고주파를 인가하는 방식을 택했다. 덕분에 수 분 안에 900도 이상의 1차 가열이 가능해 소비전력을 크게 감소시킬 수 있다. 당연히 히터 교환에 따른 경비 부담도 없다.

최현태 대표는 "최근 국내 한 대기업에 제품을 공급해 기술력을 검증받았고，이를 기폭제로 국내외에서 활발한 제품 상담도 이뤄지고 있다"며 "수입 대체 효과가 커 향후 사업 전망이 밝은 편"이라고 설명했다.

최근에는 폴리실리콘 반응기 국산기술을 토대로 사파이어 잉곳 반응기 개발에도 도전장을 던졌다.

사파이어 잉곳을 재료로 쓰는 사파이어 기판은 LCD 백라이트용 LED와 조명기구 등에 부품으로 사용되면서 수요가 급증하고 있는 추세다. 특히 LED시장이 팽창하면서 공급이 수요를 감당하지 못하는 현상도 일어나고 있다. 사파이어 잉곳 제조 장비를 갖춘 나라가 러시아，일본，독일 등에 그치기 때문이기도 하다. 최 대표는 "그동안 체득해온 반도체용 장비의 제작경험과 운용기술을 통해 기초 설계를 이미 끝마쳤으며，올 3 · 4분기 안에 시제품 시연에 착수할 예정"이라고 밝혔다.

2004년 출발한 ㈜신우엠에스티는 설립 첫 해 반도체 공정의 핵심장비인 '마스크 얼라이너 시스템(노광기)'의 국산화를 실현해 홍콩 등 해외 수출에도 성공한 전례가 있다.

신재섭 기자 shin@hankyung.com