화학 업종 내 정보전자소재 관련 기업에 주목하는 이유는 ?

 

[Weekly IT] 반도체 생산에 사용되는 화학약품

2010-04-16 14:46:28

 

[EBN=최정엽 기자] 삼성전자가 지난 15일 반도체 사업을 시작한지 27년여만에 생산설비를 전격 공개했습니다.

그동안 굳게 문을 닫은 이유는 영업기밀 때문인데요. 이처럼 대규모로 반도체 공장을 공개한 것은 아마도 삼성전자가 세계 최초일 것입니다.

반도체 생산 설비들의 경우 아주 민감해 같은 회사 똑 같은 장비를 가동하더라도 근무하는 사람은 물론, 화학약품 처리 순서와 미세한 투입량에 따라 수율이까지 달라지기 때문에 단순한 설비 배치 순서도 영업기밀이라고 하더군요.

이처럼 철저한 보안이 최우선이었던 반도체 생산라인이 공개된 이유는 지난 2007년 이후부터 근무환경과 관련한 끊임 없는 논란과 의혹을 해소해기 위해서 입니다.

하지만 과거 논란이 일었던 라인의 경우 현재 존재하지 않고 있습니다.

치열한 경쟁에서의 생존을 위한 사이즈 및 나노 경쟁이 이뤄져 왔고 그 선두에는 항상 삼성이 있었습니다. 남들보다 앞선 투자만이 시장을 선점하고 리드해 나아갈 수 있기 때문입니다.

이로 인해 1, 2라인의 경우 논란이 일어나기 전인 지난 2006년 이미 테스트 라인으로 변경했고 3라인 역시 2차역학조사 완료까지 증설을 하지 못하고 2년 동안 보존을 해오다 2009년 3월 LED라인으로 변경, 삼성LED에 임대해준 상태입니다.

당시 3라인의 생산설비는 창고에 보관중이며, 작동도 가능해 다시 조사가 이뤄지더라도 문제가 없다는게 회사측의 설명입니다.

결국 3라인과 똑 같은 설비로 운영되는 5라인과 최신식 첨단설비인 S라인은 비교를 위해 함께 공개가 됐습니다.

하지만 기자들이 방문한 날에는 5라인에서는 반도체 노동자 인권단체인 반올림의 주장처럼 근로자들이 직접하는 수공정의 카트를 이용한 다음 단계로의 이동 말고는 소공정은 찾아볼 수 없었습니다.

장비들이 돌아가는 소음은 일상적인 대화가 불가능할 정도의 상당한 수준이었죠.

반도체 공장은 각 공정별로 이름조차 생소한 다양한 화학약품을 사용합니다.

포토(Photo)공정에서는 PR, BARC, HMDS, Thinner, Developer가 CMP 공정에서는 Slurry, Wet공정에서는 HF(불산), BHF, Stripper, H2SO4(황산), H2O2(과산화수소), IPA, NH4OH(암모니아), HCL(염산), H3PO4(인산)를, 씬필름(Thinfilm)공정에서는 TEOS와 Cu(구리) 도금액이 사용된다고 합니다.

화학약품 사용 이야기 전에 반도체를 만드는 과정을 쉽게 이야기 해보면 실제 책상만한 모듈을 손톱만한 크기에 옮기는 것인데요.

더 쉽게 이야기 하면 초등학교 다닐 때 한번쯤은 해봤을 텐데요. 초로 그림을 그린 후 물감을 사용해 색칠하면 초로 그려진 부분에는 물감이 먹지 않는 방식을 여러 차례 반복하는 것으로 생각하면 됩니다.

이처럼 증착과 식각 과정에서 화학약품이 사용되는데요. PR의 경우 반도체에 특정한 패턴을 만들기 위해 사용하는 감광액 입니다.

벤젠 논란이 여기서 발생하는데요. 포토공정에서 말 그대로 반도체에 사진을 찍는 단계 인데요. 여기에 사용되는 감광액인 PR에는 벤젠이 0.08~8.91ppm이 함유돼 있습니다. 이는 시료상태에서 검출된 것이지 근로자들이 흡입하는 대기중 수치는 아니라는 게 삼성측의 설명입니다.

실제 두체례의 역학조사에서 모두 클린룸 내부 공기중(기준치 1ppm)에서 벤젠은 검출이 되지 않았습니다.

BARC는 PR을 웨이퍼에 코팅해 빛에 노출시키면 패턴이 형성되는데요. 패턴사이즈가 미세화 되면서 PR과 웨이퍼간의 빛의 굴절률 차이로 인한 부분이 부각돼 빛의 반사를 방지하는데 사용된답니다.

HMDS는 웨이퍼(wafer)의 수분제거용 화학약품으로 PR 접착을 돕고 Thinner는 PR 도포전에 뿌려 PR 사용량을 줄이고 PR 도포가 잘못 됐을 때 제거용으로도 사용됩니다.

Developer는 감광액으로 도포 후 빛에 노출된 Wafer표면에서 자외선과 반응한 감광액을 선택적으로 제거한 후 회로를 형성시키는 현상액을 말합니다.

또한 CMP(Chemical Mechanical Polishing. 화학적 기계적 연마)공정에서 사용되는 Slurry는 연마용액으로 기계적 연마를 위해 미세입자가 균일하게 분산돼 있습니다. 연마되는 웨이퍼와의 화학적 반응을 위한 산 혹은 염기와 같은 용액을 초순수(DI water. 이온 및 불순물을 제거한 순수한 물로 전기가 통하지 않음)에 분산 및 혼합시킨 용액입니다.

이와 함께 Wet공정에서 사용되는 화학약품들은 HF(불산)과 BHF는 식각을 위해, Stripper, H2SO4, H2O2, IPA, NH4OH, HCL, H3PO4는 세정을 통해 불순물을 제거하는 데 사용됩니다.

실제 이들 약품은 대부분 피부에 닿을 경우 화상을 입을 수 있어 철저하게 폐쇄된 공간에서 작업이 이뤄집니다.

마지막으로 Thinfilm공정공정에서 사용되는 TEOS는 절연막(SiO2) 형성을 위해 사용되며, Cu 도금액은 구리를 이용해 금속 연결선 생성에 사용된다고 합니다.

이번 생산라인 공개를 통해 삼성전자는 국내외의 공신력 있는 연구기관, 학술단체와 컨소시엄을 구성해 재조사를 벌여 모든 의혹을 남김 없이 해소할 것이라고 말했습니다.

또한 백혈병으로 사망한 전 직원들의 유족 측이 공신력 있는 기관을 추천하면 컨소시엄에 포함시킬 수 있으며, 유족에 대한 생산라인 공개도 적당한 시간과 방법을 통해 실시 하겠다고 약속했죠.

이번 논란은 삼성전자만의 혼자만의 문제가 아닙니다. 전세계 반도체 업계의 눈과 귀가 삼성전자의 움직임에 집중되는 이유입니다.

반도체 공장의 화학물질에 대한 논란의 해결은 이제부터 시작입니다.

 

 

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삼성전자 반도체 공장에서 일하다가 백혈병이 발병했다는 이야기를 많이 들어 왔을겁니다.

저도 그런 뉴스는 셀수도 없을만큼 읽었었는데요.

이런 기사를 읽으면서 저는 한번도 반도체 공정에 화학 약품이  많이 쓰이니깐,

화학 업종도 IT활황에 실질적인 수혜주 이구나라고 생각하지는 못했었습니다.

 

그런점에서 보면, IT 업종이 주도주인 최근 주식 시장에서 화학 업종인 LG화학이나 제일모직이 급등한 것이 이해가 됩니다.

 

반도체뿐만 아니라 LCD패널 LED 그리고 2차전지까지 화학업종의 이유있는 상승 앞으로도 기대할 만 하지 싶습니다.

 

 

 

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