반도체 제조 공정이 3나노, 2나노, 더 나아가 첨단 공정을 향해 계속 반복되고 업그레이드됨에 따라 반도체 산업에서 초순수 처리는 칩 생산 수율을 결정하는 핵심 공정 매체 중 하나가 되었습니다. 반도체 웨이퍼 제조 공정에서 에칭, 세정, 박막 증착과 같은 핵심 단계에서는 물의 청결도에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. 물 속의 미량 입자, 금속 이온, 유기물, 미생물은 정밀 회로의 단락, 웨이퍼 결함, 칩 성능 저하 등의 문제를 일으켜 제품 수율에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 전문적인 초순수 처리 시스템 는 반도체 웨이퍼 팹에 없어서는 안 될 핵심 지원 장비입니다. 정제 정밀도, 운영 안정성 및 수질 일관성은 첨단 반도체 공정의 생산 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
기존 산업에서 사용되는 정제수에 비해 반도체 산업용 초순수 처리는 매우 엄격한 산업 테스트 기준을 가지고 있습니다. 25°C의 표준 항온 환경에서 초순수의 저항은 18.2mΩ-cm에 도달해야 하며, 이는 이론적으로 순수한 물의 한계에 근접하는 수치입니다. 동시에 물 속 각종 오염 물질의 함량을 엄격하게 관리해야 하는데, 물 1리터당 0.05마이크로미터보다 큰 입자 수는 1개 미만, 미량 금속 이온 함량은 0.1ppb 미만, 총 유기 탄소 함량은 1ppb 이내, 미생물과 용존 가스는 거의 완전히 제거해야 합니다. 이러한 극한의 초순수 수질 기준은 반도체 초순수 정화에 단일 정화 공정을 사용할 수 없음을 의미합니다. 다양한 불순물을 층층이 제거하기 위해 다단계의 점진적 정화 시스템을 사용해야 합니다.
반도체 산업을 위한 초순수 처리 공정
현재 반도체 산업의 초순수 처리 공정은 전처리, 1차 담수화, 최종 미세 처리의 3단계 핵심 기술 아키텍처와 폐쇄 루프 순환 시스템을 통해 전체 공정에서 안정적인 수질을 보장합니다.
전처리는 주로 원수에서 거시적 불순물과 큰 입자 오염 물질을 제거합니다. 이 장치에는 멀티미디어 필터, 활성탄 필터, 연수기 및 정밀 보안 필터가 장착되어 있으며 각각 고유한 기능을 수행하여 1차 정수를 완료합니다.
- 멀티미디어 필터는 원수의 부유 물질, 미사, 콜로이드 불순물을 차단하여 수질 탁도와 SDI 오염 지수를 낮출 수 있습니다.
- 활성탄 필터는 잔류 염소, 악취, 고분자 유기물을 효과적으로 흡착하여 후속 정밀 멤브레인 장비의 산화 및 부식을 방지합니다.
- 연수 장비는 물에서 칼슘과 마그네슘 이온을 제거하여 역삼투막의 스케일링과 막힘을 방지합니다.
1차 담수화는 수질 개선의 핵심 단계입니다. 업계의 주류 기술은 2단계 역삼투압과 EDI 전기 탈이온화의 조합입니다.
- 2단 역삼투막 분리 기술은 물에서 99% 이상의 이온 불순물, 입자상 물질 및 유기 오염 물질을 제거할 수 있습니다. 단일 단계 역삼 투에 비해 이중 단계 역삼 투 공정은 담수화 속도를 크게 향상시키고 다운 스트림 미세 처리 장비의 작동 부하를 효과적으로 줄입니다.
- 2단 역삼투막 분리 기술은 물에서 99% 이상의 이온 불순물, 입자상 물질 및 유기 오염 물질을 제거할 수 있습니다. 단일 단계 역삼 투에 비해 이중 단계 역삼 투 공정은 담수화 속도를 크게 향상시키고 다운 스트림 미세 처리 장비의 작동 부하를 효과적으로 줄입니다.
말단 정수는 반도체 초순수 표준을 달성하기 위한 핵심 공정입니다. 주로 고순도 물에 남아있는 미량의 불순물을 제거하여 궁극적인 수질 정화를 달성하는 데 사용됩니다. 이 장치의 핵심 구성은 이중 파장 자외선 산화 시스템, 진공 탈기 장치 및 연마 혼합 베드 장비입니다.
- 185nm와 254nm의 이중 파장 자외선 램프는 물 속의 미량 총 유기 탄소를 효율적으로 분해하고 잔류 미생물을 죽여 유기 물질의 초저 함량 제어를 달성할 수 있습니다.
- 진공 탈기 타워는 칩 처리의 정밀도에 영향을 미치는 용존 산소 및 이산화탄소와 같은 용존 가스를 정밀하게 제거합니다.
- 고순도 특수 수지 연마 혼합 베드를 장착하여 최종 이온 포집을 완료하고 잔류 미량 금속 이온과 산 및 알칼리 이온을 철저히 제거하여 최종적으로 반도체 최고 기준을 충족하고 저항률 18.2 MΩ-cm의 초순수를 생산합니다.
3. 반도체 산업을 위한 초순수 처리를 위한 폐쇄 루프 전달 시스템
반도체 산업에서 초순수 처리의 폐쇄 루프 이송 시스템은 핵심 정제 공정 외에도 생산 공정의 안정적인 운영을 위해 매우 중요합니다. 최종 단계에서 정제된 초순수는 안정성이 매우 낮고 배관 재질, 공기 접촉, 미생물 부착 등의 요인으로 인한 2차 오염에 매우 취약합니다. 따라서 전체 산업 시스템은 정기적인 파이프 라인 소독 및 터미널 정밀 여과와 함께 완전 밀폐형 파이프 라인 순환 모드를 채택하여 2차 오염을 완전히 제거하고 사용 지점의 수질이 장비에서 배출되는 수질과 일치하도록 보장합니다.
4. 반도체 산업에서 초순수 처리를 위한 주요 운영 포인트 4.
산업 운영 및 유지보수에서 반도체 산업의 초순수 처리는 일반적으로 장기간 안정적인 운영과 저비용 유지보수에 중점을 둡니다. 필터 카트리지, 필터 매체, 수지와 같은 소모품에 대한 표준화된 교체 주기를 설정해야 합니다. 동시에 온라인 모니터링 장비를 통해 물의 저항률, 총유기탄소, 입자상물질 농도 등 주요 지표를 실시간으로 모니터링하여 수질 이상 징후를 조기에 감지할 수 있도록 합니다.
표준화된 운영 및 유지보수를 통해 장비 노후화 및 소모품 고장으로 인한 수질 변동을 효과적으로 방지하고 칩 생산 불량률을 줄이며 전체 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다. 이 EDI가 필요한 경우 초순수 처리 시스템, 언제든지 문의하기 를 클릭해 견적을 요청하세요.
