반도체환경기술의 국내외 최근동향 및 향후 기술개발방향

소개글

반도체환경기술의 국내외 최근동향 및 향후 기술개발방향에 대한 보고서 자료입니다.

목차

<목차>

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 세부 기술분야
1. Phase-I PFC방출량 저감분야
2. Phase-II 유해chemical 저감 및 관리분야

Ⅲ. 향후 기술개발방향

Ⅳ. 결론

본문내용

있는 실정이며 이에 따른 Cu CMP Slurry처리공정에 대한 집중적인 연구가 이루어져야 될 것으로 판단된다.
<그림 2> 추진해야될 중점 반도체환경기술 분야
따라서 국내 반도체 산업의 대량 생산적 측면을 고려할 때 앞으로 폐수와 폐기물저감을 위한 청정공정 기술의 확보는 필수적이며 환경친화성 청정기술, 폐슬러리 재활용 및 처리기술 그리고 폐세정액 재활용 및 처리기술개발이 동시에 이루어 져야 한다. 반도체용 Photoresist 제조에 이용되는 Resist, Wafer 세정제, 유독성 화학약품과 중금속사용으로 인한 유독성 VOC(Volatile Organic Compound) 방출량 감소를 위하여 대체 Chemical 및 처리기술개발이 환경오염방지를 위하여 동시에 이루어 져야 한다. 국내반도체 FAB에서는 Point of Use(POU)에 의한 유독성 화학약품의 사용을 최소화하는 방향으로 환경오염을 줄이기 위하여 노력해야 할 것이다. 따라서 유해 chemical의 emission측정기술, 대체 chemical 개발기술, 유해 chemical 저감 세정기술, CMP Slurry기술 등이 공정 최적화를 통한 유해 chemical 저감기술, 재활용 및 처리기술 에 초점을 맞추어 기술개발이 이루어져야 한다.
제2분야는 반도체제조 공정에서 발생하는 배출물 저감을 위한 반도체 공정 폐수/폐기물 저감 기술개발이다. 반도체 공정에서 발생하는 폐수 및 폐기물 저감을 위한 기술개발의 기본방향은 Etching 공정, Wet-station 공정, Planarization 공정 그리고 Packaging 공정에서 발생하는 폐수 및 폐기물에 따라서 크게 두가지로 나눌 수 있다. 폐수기술 분야의 기본 방향은 반도체공정에서 사용되는 폐수사용량의 저감을 위한 유기용제 및 산폐수의 Recycle, Reuse, Reclamation을 통한 기술개발, DI의 공정 개발 및 최적화, 공정에서의 용수 저감기술 개발이다. 우선 반도체 공정에서 발생되는 폐수처리에 초점을 맞추어 폐수의 재활용, 재순환 등을 통한 폐수의 절감방안과 폐수처리 공정에 대하여 집중적으로 개발하는 것이다. 그리고 현재 수입에 의존하고 있는 DI공정의 국산화 방안에 초점을 맞추어 각 공정에서 발생되는 수질을 분석하여 각각공정의 최적화기술개발을 하는 것이다
폐기물 분야는 반도체 공정에서 발생하는 폐기물을 줄이기 위한 장치개선 및 공정설계, 환경오염폐기물감축, 재활용으로 기술개발을 수행해야 한다. 따라서 폐기물의 발생량을 원천적으로 줄일 수 있는 공정개선 또는 대체 공정기술과 실질적인 재활용 및 고도처리 기술 개발을 하여야 한다. 이중 시급히 해결해야할 폐기물 분야는 우리가 관심을 갖지 않는 Utility 분야 혹은 각 공정의 청정공기 제공을 위한 Filter Media 등의 재생이며 폐기물 처리후의 Lime Sludge 재활용, 매립지의 Closed화 및 흡착제의 재활용으로 기술개발을 하여야 한다.
제 3분야는 반도체제조공정에서 발생하는 유해한 물질을 배출하지 않도록 하는 환경친화적인 소재와 공정을 개발하는 것이다. 실제로 많은 양의 IPA와 물을 사용하는 습식 세정공정은 향후, 물과 Chemical의 사용량을 최소화하는 건식 세정공정으로 바뀔 것으로 전망된다. 초임계를 이용한 CO2세정공정이나 Laser를 이용한 세정공정 등이 Fab에 적용될 경우 많은 양의 폐수와 폐chemical의 발생을 줄일 수 있다. 기존의 Photoresist(PR)를 이용한 Lithography 기술도 Solvent를 사용하지 않는 차세대 Lithography기술로 전환됨에 따라 이에 대한 연구가 필요하다. 유전상수(dielectric constant) k값이 2이하인 절연체를 개발을 하면서 Photo-imagible Dielectric Material이 개발되면 Lithography 공정을 6 단계에서 3 단계로 줄일 수 있고 아울러 사용되는 많은 양의 chemical과 gas의 양을 줄일 수 있어 반도체제조 공정과 연관된 환경부담을 크게 줄일 수 있다.
제4 분야는 반도체제조 설비 및 Utility부대시설의 에너지 효율 극대화를 통한 반도체 설비 에너지 절감 기술개발을 하는 것이다. 이러한 반도체 설비 에너지 절감기술 개발을 위해서는 우선 공정 최적화 및 장비 사용의 효율화 등을 통하여, 궁극적으로는 공정개선을 통하여 에너지 절감을 위한 기술개발을 하여야 한다. 그리고 반도체 공정설비에서 할 수 있는 에너지 절약형 클린룸 설계 및 운영방식 개발, Zero-discharge 방류 System 개발, 폐열회수를 통한 에너지 이용효율 증대기술 개발, 냉동기의 용량제어 및 최적 운전기법 개발과 반도체 설비보다 더 많은 양의 에너지를 소비하는 Utility 부대설비의 에너지 효율향상을 위한 에너지 절약형 Utility system 개발로 분류하여 기술개발을 수행하여야 한다. 또한 반도체
조립공정에서 사용되는 인체에 유해한 납을 제거하기 위한 국제적 규제가 가시화 되어 있다. 유럽연합은 2008년부터 반도체를 비롯한 전자 계통에서 Pb, Cr등의 유해 물질 함유를 전면금지 하고 있고 미국 및 일본에서는 업계 중심으로 Pb없는 제품 개발을 하고 있다. 조립공정에서 납은 전기도금 물질과 솔더링에 함유되어 있는데 납이 없는 주석 등으로 대체하려면 솔더링에서 온도를 높이는 기술적인 문제를 해결해야한다.
Ⅳ. 결론
국내의 반도체제조과정에서 환경문제와 연관된 처리비용은 상당한 비중을 차지하고 있어 보다 적극적인 반도체 환경기술 개발이 매우 시급한 실정이다. 따라서 반도체제조 공정에 사용되고 있는 모든 화학약품과 Gas에 대하여 MSDS Data를 확보하고 약품반입부터 사용, 처리과정까지의 Life Cycle Assesment (LCA)의 개념에서 총괄적으로 관리해야 하며 사용하는 Water과 에너지 사용량을 최소화시키는 방향으로 추진하여야 한다. 이울러 국내 반도체 업계의 국제경쟁력 제고를 위해서도 환경과 관련된 제조단가 상승을 방지할 필요가 있으며 이를 위해서 국제적인 동향을 면밀히 조사하고 합리적인 방향설정 및 적극적인 환경 친화적 기술개발이 이루어져야 할 것이다.

키워드

반도체,   기술개발,   온난화방지,   환경오염방지,   온실효과방지