첨단 산업의 안전한 폐가스 저감

마이크로칩, 태양광 모듈, 평면 디스플레이, 발광다이오드 (LED)와 같은 첨단 제품의 제조에는 고도로 복잡한 복합 공정이 필요합니다. 각 생산 단계에서는 폐가스가 발생하며, 이러한 가스는 발생 지점 (Point-of-Use)에서 즉시 처리되어야 합니다.

흐릿한 힌트가 있는 메인보드의 스마트 마이크로칩

사용 지점에서 신뢰할 수 있는 폐가스 저감

DAS Environmental Experts의 시스템은 고객만큼 유연하고 독창적입니다. 현재 4가지 공정 그룹에서 폐가스 저감 기술을 제공합니다. 그중 Burner 와 scrubber를 하나의 시스템으로 결합한 설비는 DAS Environmental Experts의 전문 분야입니다. ESCAPE와 STYRAX 시스템이 이 제품군에 속합니다.

LARCH 제품군은 수소 함량이 높은 공정 폐가스 처리에 사용되며, AQUABATE 제품군과 SALIX 가스 스크러버는 공정 폐가스에서 유해한 수용성 물질을 세척합니다.

또한 EDC 전기집진기는 전기장을 이용해 폐가스에서 미세입자(마이크로 및 나노 입자)를 제거하며, JUNIPER 전기응축 분리기는 같은 원리로 배출가스에서 휘발성유기화합물(VOC)을 포획하고 제거합니다.

DAS Environmental Experts는 고객과 긴밀히 협력하며, 신뢰할 수 있고 안전한 폐가스 저감을 위한 비용 효율적인 공정을 제공합니다. 또한 시스템을 지속적으로 개발 및 개선하며, 고객의 기술 변화에 맞추어 폐가스 기술을 조정하고 최적화합니다.

CVD/MOCVD

화학적 기상 증착(CVD)은 기상 화학 반응을 통해 기판 위에 얇은 박막을 형성하는 공정입니다. 금속 유기 화합물을 사용하는 경우에는 금속유기 화학적 기상 증착(MOCVD)이라고 부릅니다.

CVD 공정은 금속, 질화규소, 실리카, 폴리실리콘 등 정밀한 박막을 제조하며, 실란(silane), 암모니아(ammonia), TEOS, 삼불화질소(nitrogen trifluoride) 등의 가스를 사용합니다. DAS Environmental Experts의 UPTIMUM과 STYRAX 제품군은 CVD 폐가스 처리에 최적화되어 있습니다.

MOCVD 공정은 반도체와 LED 제조에 사용되며, 수소 및 암모니아를 포함한 배출가스를 처리해야 합니다. 이를 위해 DAS는 LARCH Point-of-Use 시스템을 개발하여 대량의 공정 폐가스를 효과적으로 저감합니다.

TCO

최근에는 투명 전도성 산화물(TCO, Transparent Conductive Oxides)이 경제적 중요성을 크게 갖게 되었습니다. 이 반투명 박막은 평면 디스플레이와 박막 태양광 모듈의 핵심 구성 요소이며, 열 증발(thermic evaporation)이나 특정 CVD 공정을 통해 제조됩니다.

이러한 공정에서 발생하는 폐가스도  UPTIMUM 시스템의 burner-scrubber 기술을 통해 발생 지점(Point-of-Use)에서 직접 저감할 수 있습니다.

Etching

Etching 공정은 부식성 물질을 사용해 표면의 재료를 제거하는 공정으로, 높은 정밀도를 요구하기 때문에 주로 반도체 산업과 MEMS(Micro Electrical Mechanical Systems) 제조에 사용됩니다.

비제거 구조는 특수 포토레지스트(photoresist)로 보호됩니다. 칩 제조 산업에서는 습식 화학 에칭과 건식 에칭(플라즈마 에칭, 반응성 이온 에칭 등)을 모두 사용하며, 이 과정에서 발생하는 폐가스에는 다양한 플루오르 화합물이 포함됩니다.

DAS Environmental Experts의 ESCAPE 및 STYRAX 제품군의 Burner scrubber 기술은 이러한 공정 폐가스를 효율적으로 처리합니다.

Epitaxy

반도체 산업에서는 Epitaxy를 통해 기판 위에 결정질 박막 또는 오버레이 층을 증착합니다. 이 층은 높은 순도를 가지며, 일반 도핑 방법보다 더 정밀하게 도핑할 수 있습니다. 박막은 특정 화학적·물리적 기상 증착(CVD/Physical Vapor Deposition) 공정, 이들의 하이브리드 공정, 또는 액상 에피택시(Liquid-Phase Epitaxy)를 통해 제조됩니다.

이러한 공정에서 발생하는 폐가스에는 수소(H₂), 디클로로실란(Dichlorosilane), 저마인(Germane) 등이 포함될 수 있습니다. DAS Environmental Experts의 AQUABATE 제품군의 스크러버와 ESCAPE 및 STYRAX 제품군 Burnner scrubber는 폐가스 구성에 따라 안전하고 신뢰할 수 있는 저감 솔루션을 제공합니다.

Wafer Cleaning

반도체 제조에서는 특정 생산 단계 후 wafer cleaning이 필요합니다. 특히 300mm 웨이퍼를 생산하는 칩 제조업체는 Single wafer cleaning 방식을 사용합니다. 이 공정에서는 개별 wafer를 고속으로 회전시키고 세정액으로 적셔 세척합니다.

Wafer의 오염물 종류에 따라, 세정 과정에서는 산성 또는 알칼리성 화학물질과 아세톤, 에탄올, 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol)과 같은 용제를 사용합니다. 각 세정 단계 후에는 초순수로 헹구고 잔여물이 남지 않도록 건조합니다.

세정 과정에서 발생하는 배출가스에는 가스성 또는 액적성 잔여물이 포함될 수 있습니다. DAS Environmental Experts의 Gas scrubber SALIX 는 이러한 오염된 배출가스를 신뢰성 있게 흡입하고 정화합니다.

VOC

상온에서 쉽게 증발하는 탄화수소 화합물을 휘발성유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds)이라고 합니다. 반도체와 태양광 산업에서는 이러한 물질을 보조 재료로 사용합니다. VOC는 종종 불쾌한 냄새를 갖고 있으며, 독성이 있어 환경과 인체에 해로울 수 있습니다.

VOC 배출은 제조 설비에도 심각한 영향을 줄 수 있습니다. 배출 시스템 내에서 VOC가 응축되면 누출을 통해 직원에게 건강 위험을 초래하거나, 제조 설비로 역류하여 화재를 일으킬 수 있습니다. DAS Environmental Experts는 이러한 위험을 방지하고, 제조 설비에서 발생하는 배출가스에서 VOC를 안전하게 제거하기 위해 JUNIPER 시스템을 설계하였습니다.

입자상 물질

많은 폐가스 저감 공정에서는 먼지 제거(Dust Extraction)가 필요합니다. 폐가스에서 발생하는 먼지는 공기 중에 장시간 부유할 수 있는 미세한 고체 입자입니다. 10마이크로미터 이상의 입자는 조립 먼지(coarse dust)로, 코털이나 점막에서 걸러집니다.

10마이크로미터 이하의 입자는 입자상 물질(Particulate Matter, PM10)로 분류되며, 흡입 시 폐 깊숙이 도달할 수 있습니다. 2.5마이크로미터 이하 입자는 미세입자(PM2.5), 0.1마이크로미터 이하 입자는 초미세입자(Ultrafine Particles)로 불립니다. 이러한 미세·초미세 입자는 가스 스크러버나 분리기를 통과하여 쉽게 제거되지 않기 때문에 처리하기 어렵습니다.

DAS Environmental Experts는 이러한 입자상 물질을 안정적으로 포집하기 위해 EDC 제품군을 개발했습니다. EDC 시스템은 반도체, 태양광, 평면 디스플레이 산업에서 사용되며, 특히 LED 제조 시 비소(Arsenic) 등 엄격한 배출 기준을 준수하도록 보장합니다.

컨설팅 및 기술 선정

적합한 기술의 선택은 현장 상황을 분석한 후 당사의 애플리케이션 전문가가 진행합니다. 공정 장비, 진공 펌프, 가스 종류와 유량, 사용 가능한 운영 자재 등의 정보가 결정적인 요소입니다.

장기적인 운전 안정성과 장비 가용성을 보장하기 위해, 시스템 시운전 이후에는 요청 시 또는 현장 지원 형태로 서비스 및 기술 지원을 제공합니다.