[한국기술뉴스] 호서대학교 신소재공학과 한정수교수 연구팀은 반도체용 초고순도 시약 가속화하는 초고순도 정제 방법을 개발했다. 개발된 기술은 호서대학교 산학협력단을 통해 2019년 08월 26일 특허를 출원(출원번호 제1020190104361호)했다. 특허 명칭은 'N-메틸-2-피롤리돈의 초고순도 정제 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]

NMP는 200도 이상의 끓는점을 가진 물질로 극성과 비극성의 특징을 동시에 가지며 양쪽성 유기용제로 분리됩니다. 이를 통해 반도체 공정 중에 사용되는 거의 모든 유기재료의 용제로 사용이 가능합니다. 특히 PVC와 같은 고분자 재료까지 용해시킬 수 있는 특징으로 인해 반도체 재료 및 소재의 금속불순물 평가를 위한 시약으로 활용도가 높습니다. 반도체 재료 평가를 위한 시약으로 적용되기 위해서는 개별 금속원소 기준 불순물의 함량이 10ppt를 넘지 않는 수준이어야 합니다.

호서대학교 한정수 교수 연구팀은 개별 금속원소 기준 불순물의 함량이 10ppt를 넘지 않는 초고순도 시약급 N-메틸-2-피롤리돈의 초고순도 정제 방법을 발명했습니다.

이소프로필 알코올을 이온교환수지가 있는 컬럼에 통과 시켜 이온교환수지에 함유된 수분을 제거합니다.  그리고 불순물이 함유된 N-메틸-2-피롤리돈을 수분이 제거된 이온교환수지가 있는 컬럼에 통과시킵니다. 이온교환수지에 함유된 수분을 제거하는 가장 쉬운 방법은 열을 가하는 것이지만 이온교환수지의 분자구조가 깨지는 문제가 발생할 수 있습니다.

본 기술은 건조과정에서 이온교환수지의 정제 효율을 희생하지 않으면서 수분을 1,000ppm 이하로 제어하는 방법으로 이소프로필 알코올 용제를 이용해 수분을 제거하는 기술을 적용했습니다. 이를 통해 불순물의 함량이 10ppt를 넘지 않는 초고순도 시약급 NMP가 되도록 정제할 수 있습니다. 본 기술이 국내 반도체용 초고순도 시약 생산 가속화 및 국내 시장 점유율을 점차 높일 것으로 기대됩니다.