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고순도 실리콘 폐기물의 재사용 기술

전문가 제언: ○ 대량의 전기에너지를 소비해 제조되는 실리콘 단결정 잉곳은 반도체 칩에의 가공공정에서 약 80%는 슬러지로 폐기되므로, 자원의 재활용 및 반도체산업의 확대에 수반되는 환경보전 측면에서 주요 과제이다.

○ 종래 다이싱, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 등의 기계적 가공에 의해 발생하는 연마 칩, 연삭 칩이 혼입된 배수는 응집 침전법 또는 필터여과와 원심분리를 조합한 두 가지 방법으로 처리되었다. 그러나 전자는 약품과 연삭 칩이 반응하거나 여과수에 약품이 섞여서 재이용할 수 없고, 후자는 시스템이 크며 운전비가 많이 들고 재생이 거의 불가능했다.

○ 본 연구는 실리콘 웨이퍼나 반도체의 제조공정에서 발생하는 고 순도 실리콘 폐기물을 공정 또는 특징별로 회수하여 각각 적당한 용도로 재생하는 기술을 개발하기 위해, 회수한 고순도 실리콘 폐기물의 성상을 조사하여 그 재생기술을 JFE Techno-Research사 연구진이 검토한 내용으로 관련 분야 연구의 기초자료로 활용가치가 높다고 생각된다.

○ SANYO Aqua Technology사는 반도체공장의 실리콘계 배수를 독자 개발한 폐수처리장치인 ‘Aqua Closer？’로 농축(실리콘 농도 2만mg/ℓ까지 가능)하여 탈수한 ‘PSiP？’(Pure Silicon Paste, 함수율이 45% 이하로 수분을 제외한 실리콘 함유량이 90% 이상)를 용강용(溶鋼用)의 탈산재(脫酸材)로 재생을 하여 판매하는 사업을 2003년부터 계속해 오고 있다.

○ 한편 SANYO 전기 등은 반도체 웨이퍼 가공 시 생성되는 고형물을 포함한 고농도(500~40,000ppm)의 배수를 원수탱크에서 압입 여과하여 케이크 형상의 상기 고형물과 저 농도 배수로 분리하고, 이 저 농도 배수를 원수탱크로 되돌려서, 상기 원수탱크의 배수농도를 저하시키는 것을 특징으로 하는 고형물 회수방법을 개발 특허출원했다.

저자: Hakaru NAKATO, Minoru NITTA
자료유형: 학술정보