반도체 표면처리용 플라즈마기술 특허출원 5년 동안 34배 증가
반도체 표면처리용 -플라즈 처리장치 관련 수요가 크게 늘어나면서 반도체 표면처리용 플라즈마기술 특허 출원이 지난 5년 동안 무려 34배나 증가한 것으로 나타났다.
특허청에 따르면, 플라즈마 관련 특허출원은 2012년 15건에 불과하던 것이 2016년 165건으로 증가하여 최근 5년(2012~2016)간 급격한 증가세를 보이고 있다. 플라즈마 특허출원의 출원인은 국내인의 경우 2013년 까지 출원이 없다간 2014년 3건에서 2016년 108건으로 매년 60% 이상의 증가세를 보여주고 있다.
구체적인 기술분야를 살펴보면 반도체 생산을 위한 반도체 표면공정과 같은 표면처리용 플라즈마 처리장치가 2012년 4건에서 2014년 28권, 2016년 136건으로 급증하여, 최근5년간 플라즈마 출원기술분야의 대부분인 72%를 차지하고 있다.
고체 상태의 물질이 에너지를 받으면 액체로 그리고 다시 기체로 변화하여, 기체에 더 큰 에너지를 가하면 원자핵과 전자로 나뉘어저 이온화된 상태가 되는데 이를 '플라즈마'라고 한다. 결국 플라즈마는 전기적 성질을 띈 전자, 이온 그리고 중성입자로 구성되어 있어서, 전기자와 자기장에 의한 제어가 가능하기 때문애 다양한 분야에 응용될 수 있다. 플라즈마를 이용한 표면처리기술은 기체 상태의 입자를 기판이나 물건의 표면에 쏘아 절연막 또는 전도막 등의 얇은 피막을 형성하는 기술로, 종래의 증착방식에 비하여 낮은 온도에서의 작업이 가능하고 막의 두께를 균일하게 조절할수 있으며, 보다 세밀하게 의도하는 형태로 만들수 잇다.
따라서 플라즈마기술을 표면처리에 적용하면 대량처리가 가능하고, 독성이 강한 액체 화학약품을 사용하지 않아 공해유발 공정이나 난공정 등을 대체할 수 있는 환경 친화적인 기술이라는 큰 장점을 가지고 있다.
이러한 장점들을 활용하여 반도체 고밀도 집적회로 등 정밀한 제조공정과 디스플레이, 플라즈마 표면처리를 거친 유리창, 플라즈마처리 섬유 등 산업 공정 곳곳에서 플라즈마는 우리 생활을 변화시키고 있다. 고온상태의 플라즈마는 핵융합 발전 및 용접등에 활용할수 있고, 섭시 100도 이하의 저온상태에서는 플라즈마가 주변의 기체를 이온화시킬 수 있기 때문에, 표면이나 공기중에 포함된 오염물질을 분해하고 제거하는데 효과적이며, 살균과 상처치료에 적용이 가능하기 때문에 앞으로 환경, 식품, 바이오, 의료, 미용 분야 등 폭넓은 부야에서 활용이 증가할 것으로 기대된다.
특허청 성백문 전력기술심사과장은 '반도체 및 디스플레아 산업에서 플라즈마 관련기술의 활용도가 꾸준히 높아지고 있고, 바이오 분야에서의 플라즈마를 이용한 살균과 녹조제거, 환경분야에서의 자동차 매연저감장치, 의학분야에서의 치아 미백 및 기미치료와 같은 새로운 응용분야를 위한한 플라즈마 기술수요가 계속 증가하고 있음에 따라 플라즈마관련 기술에 대한 출원은 당분가 꾸준히 증가할 것으로 예상된다'고 밝혔다.