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반도체 초순수(UPW) 시스템을 위한 원수는 일반적으로 지방 자치단체의 수돗물 공급원 또는 현장 내 지하수에서 확보한다. 생산된 초순수는 웨이퍼 식각, 박막 증착, 화학기계적 평탄화(CMP), 웨이퍼 세정, 광리소그래피 등 반도체 제조의 핵심 공정과 기타 첨단 제조 공정에 사용되며, 이때 물의 품질은 소자의 수율 및 제품 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다.
원수에 일반적으로 포함된 오염물질로는 칼슘 및 마그네슘 경도 이온, 부유 고형물, 콜로이드 입자, 잔류 염소, 황산염, 규산염, 그리고 미량 중금속이 있다. 수원에 따라 미량의 미생물 및 총 유기 탄소(TOC)가 존재할 수도 있다.
반도체 용 초순수 시스템은 현대 제조업에서 가장 높은 수질 기준 중 하나를 요구한다. 거의 모든 용존 이온, 부유 입자, 미생물 및 유기 오염 물질을 제거해야 한다. 제품수는 전기 저항률 18.25 MΩ·cm에 도달해야 하며, 입자 오염, TOC, 실리카, 흔적 금속 이온은 극도로 낮은 수준으로 관리되어야 한다.
광전지, 리튬 배터리 또는 기타 산업 분야에서 사용하는 초순수 시스템과 비교할 때, 반도체용 초순수 시스템은 훨씬 더 높은 수질 순도, 뛰어난 운전 안정성, 그리고 끊김 없는 지속적 성능을 요구한다.
반도체용 초순수 생산의 주요 과제는 극도로 높은 순도 수준에서 일관되고 안정적인 수질을 유지하는 것이다.
원수 수질의 변동은 전기 저항률, 실리카 농도, 흔적 이온 농도에 직접 영향을 줄 수 있으며, 이는 웨이퍼 수율 감소 및 제조 결함 증가로 이어질 수 있다.
기존 산업용 순수수 시스템은 잔류 이온, 용존 유기물(TOC), 초미세 입자 등을 완전히 제거하기에 충분한 정제 능력을 갖추지 못해 첨단 반도체 제조 공정에 부적합하다.
또한 필터 카트리지, 이온 교환 수지, 막 소자가 오염 및 성능 저하에 취약하여 지속적인 생산을 중단시키는 빈번한 정비 정지가 발생한다.
표준 장비는 부식 저항성이나 청결도가 부족한 배관 시스템 및 저장 탱크를 사용하는 경우가 많아 재료 침출로 인한 2차 오염 위험이 증가한다.
반도체 웨이퍼 팹의 지속적인 확장과 공정 기술의 급속한 진화에 따라, 기존의 고정형 설계 정수 처리 시스템은 공장 업그레이드 및 용량 증설에 대한 유연성이 매우 제한적이다. 제조사들은 첨단 반도체 제조 공정에 특화된, 고도로 맞춤화되고 확장 가능하며 국제 규격을 충족하는 초순수(UPW) 시스템을 점차 더 강력히 요구하고 있다.
반도체 제조에 필요한 엄격한 수질 기준을 충족하기 위해, 당사는 검증된 다단계 초순수(UPW) 생산 공정을 적용한다.
전처리 → 이중 통과 역삼투압(RO) → 전기탈이온화(EDI) → 혼합층 폴리싱 → 최종 정밀 여과
원수는 먼저 멀티미디어 여과, 활성탄 여과, 정밀 카트리지 여과를 통한 전처리 과정을 거쳐, 부유물, 잔류 염소, 콜로이드 오염물질, 대분자 유기물을 제거한다.
전처리된 물은 용해된 염류, 실리카, 금속 이온의 대부분을 제거하기 위해 이중 통과 역삼투압(RO) 시스템을 통과한다.
고도화된 전기탈이온화(EDI) 시스템은 화학 재생 없이 잔여 이온 오염물질을 지속적으로 제거하여, 기존 이온 교환 재생과 관련된 2차 오염 위험을 제거한다.
마지막으로, 정제용 혼합층 이온 교환 시스템과 최종 초여과 시스템을 통해 저항률이 안정적으로 18.25 MΩ·cm에 달하는 초순수를 생산하며, 첨단 반도체 제조 공정의 요구 사양을 완전히 충족한다.
핵심 장비는 다음과 같다:
이 솔루션은 첨단 반도체 제조 공정을 위해 특별히 설계되었으며, 업계 최고 수준의 표준을 충족하는 초순수를 일관되게 생산합니다.
TOC, 입자 오염, 실리카, 미량 금속 이온 등 핵심 수질 파라미터를 정밀하게 제어하여 웨이퍼 수율과 제조 신뢰성을 극대화합니다.
클린룸 배치, 공정 기술 노드, 생산 능력, 원수 특성에 기반한 완전 맞춤형 엔지니어링 솔루션을 제공합니다. 고순도 내식성 배관, 소형 스키드 마운티드 장비, 모듈식 확장 설계를 통해 2차 오염을 효과적으로 방지하면서 향후 용량 증설에도 유연하게 대응할 수 있습니다.
모든 핵심 장비, 전기 제어 시스템, 수처리 구성품은 CE, UL, ISO 인증을 획득하여 국제 안전 규정 및 전 세계 반도체 제조 요구사항을 준수합니다.
다단계 정화 공정은 지능형 수질 모니터링 및 자동 공정 제어 기능을 포함하여 원수 변동에 대한 뛰어난 내성을 제공함과 동시에 막, 수지, 여과 부품의 수명을 연장한다.
모듈식 통합 설계는 설치 공간 요구량을 최소화하고 신속한 구축이 가능하며, 반도체 파운드리 확장 및 공정 업그레이드에 탁월한 유연성을 제공한다.
당사는 여러 웨이퍼 제조 시설 및 반도체 조립·시험 공장에 반도체 초순수 시스템을 성공적으로 납품하였다.
대표적인 프로젝트로는 12인치 첨단 반도체 파운드리용 초순수(UPW) 시스템이 있으며, 제품수는 전기 저항률을 일관되게 18.25 MΩ·cm 수준으로 유지하여 최고 수준의 반도체 초순수 규격을 완전히 충족한다.
이 시스템은 연중 무결점 지속 운전 성능을 입증하여, 안정적인 대량 반도체 생산을 지원함과 동시에 공장 인수 검사(FAT) 및 산업 표준 적합성 검사를 모두 성공적으로 통과하였다.
지원 서류에는 다음이 포함됩니다:
반도체용 초순수 시스템에 대한 종합 EPC 턴키 솔루션을 제공한다. 현장 조사, 원수 수질 분석, 맞춤형 공정 설계, 비표준 장비 설계 및 제작, 설치, 시운전, 시스템 검증, 운영 및 정비 서비스, 시스템 업그레이드, 수명 주기 전반에 걸친 소모품 공급을 포함한다.
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