ㅇ최근 환경문제로 인한 피해정도와 규모가 지구전체의 생존문
제로 확대되면서 환경규제의 중심이 국가별 내부규제에서 국 가 간의 협약과 협력을 요구하는 형태로 급속히 진전
ㅇEU를 중심으로 한 제품 내 유해물질 함유금지 법안, 생산자
의 폐제품 수거의무 부과 등 환경과 관련된 법안들이 새로운 무역장벽 형태로 등장
ㅇ기업들은 이러한 환경법규 변화에 신속히 대응하기 위해 환
경경영시스템 구축으로의 전환 필요
ㅇ1992년 OECD는 ‘환경정책의 국제경제적 측면과 관련된 지침
원칙’에서 환경과 무역에 관한 4대 원칙을 발표
- 무역자유화가 환경에 미치는 영향, 환경정책과 무역정책의
조화에 대한 논의
ㅇ1993년 국제표준화기구 (ISO)에서 제품을 환경감사기관으로
부터 인증받도록 하기 위해 환경경영표준화를 전담할 기술위 원회를 설치하여 현재 환경경영 국제규격 제도 표준화 작업 을 진행 중
제 4 절 비전달성을 위한 중장기 발전전략
1. 중장기 발전전략
ㅇ차세대 반도체 기술을 예측한 청정 생산 기술 선점
- CMOS Logic 용 Cu 배선 관련 기술의 청정 생산 개념 도입 - CF 계열의 NF3 대체 및 PFC를 F2로 대체
- 사용 최적화에 따른 폐산, EMC 발생 최소화
ㅇ디스플레이의 환경규제에 대한 생산국간 공동협력
- 유럽(WEEE), 미국(EPA), 등의 LCD 환경안전 활동 및 환 경규제에 대한 공동협력 방안 논의
- 지구 온난화 가스의 저감 프로그램 개발, 유해물질의 자발
적인 사용제한에 대한 활동 추진
- LCD 제조의 각 공정에서 사용량 및 배출량 통계 확보
- 지구 온난화 지수가 높은 gas의 대체물질 개발 및 배출 저감 - 청정 공정기술의 적용
2. 반도체/디스플레이 산업의 환경친화적 발전을 위한 중장기 기술로드맵
단계 1단계 2단계 3단계
단계별 목표
과제년도 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
반 도 체
노광공정
식각공정
세정 및 평탄화
CVD/배선
Packaging
디 스 플 레 이
공정
재료
공정
재료
공정
wheel cell 절단 laser cell 절단
금속계 습식식각공정 용액 최소화
금속계 건식 클러스터형 공정 개발
약액재생 system 90%
recycling 스퍼터 클러스터
매엽 처리 최적화
스퍼터 인라인형 매엽처리 약액재생 system 개발 약액재생 system 80%
recycling PFC 대체 물질 개발 module 구조 단순화 및
부품수 감소
약액재생 system 90%
recycling PFC 사용최소화
공정 단순화 4~5 MASK
씰 열 경화
공정 단순화 3 MASK
씰 자외선 경화 P/R이용 Litho 대체
공정개발 Cr, Cu line을 Ag로 대체 Cu 전해액 재활용
전해액 recycling 장비 개발
환경 친화적 Cu 전해액 및 첨가제 개발
환경 친화적 Ag 전해액 및 첨가제 개발
solder solution 최적화 폐산, EMC 발생량 감소 DI수 사용 최소화 유기물 분해조 H2O2 재생
공정개발 Oxide CMP 후
slurry 재활용
Cu CMP slurry 재활용 slurryless CMP 공정 개발 slurry recycling 장비개발
식용 PFC 사용 최소화 CF 계열 NF3 계열로 대체 PFC 계열 F2로 대체 환경친화적
유기용매개발 developer
KrF용 P/R P/R 사용의
최적화 KrF용 P/R P/R 사용의 최적화 환경친화적 유기용매개발
F2 excimer용 P/R
P/R recycling
3. 세부 추진 시책
ㅇ유해 물질별 추진 과제
- PFC 방출 감소를 위해 반도체 제조회사와 설비업체가 주
축이 되어 우선적으로 C3F8, NF3, C4F8, C4F8O와 같은 지구 온난화지수가 낮은 대체 PFC가스를 평가하고 적용하 는 방향으로 추진
- PFC 기술 분야는 국내의 기술수준과 연구능력을 고려하여
기술 개발의 용이성과 현장에서의 적용효과 크기에 따라 단계적으로 적용
- 장비에서 배출되는 PFC를 on-line으로 파괴하거나 포집,
농축 후 파괴하여 PFC의 대기 방출을 억제하는 기술로서 고온의 연소기술, 화학반응기술, 촉매기술, plasma 기술 등 이 핵심
- 유해 chemical 저감을 위한 기술개발의 기본 방향은 유해
chemical 재사용 기술 및 유해가스 발생량 저감을 위한 공
정 최적화 기술 개발을 하여야 함
- 재생 시스템의 QC를 이용하여 정확한 분석을 함으로써 재
생된 chemical이 다시 제조공정에 사용하도록 함
ㅇ공정별 추진과제
- 반도체 공정에서의 폐과산화수소 용액의 재활용
- F2와 같은 non-PFC 세정 기술 개발 - CMP용 DI water 재생
- 무연 솔더 표면 실장을 위한 whisker-free 솔더 도금 개발
- 플립칩 패키징의 액상 봉지재를 대체하는 환경 친화적
고상 봉지재 개발
- 환경 친화적 구리 금속 배선 공정과 전해 및 무전해 도금
욕의 재활용 시스템 개발
- 슬러리를 사용하지 않는 구리 배선의 전기 화학적 평탄화
공정 개발
- CMP slurry on-line monitoring system 개발 - PFC gas on-line monitoring system 개발
- PR의 환경 친화적 다엽식 hybrid 건식세정 시스템 개발
과제 1 반도체 공정에서 나오는 폐 과산화수소 용액 재활용을 위한 연구
ㅇ폐 과산화수소 용액의 재이용 기술개발
- 과산화수소함유 폐수의 공업용수의 재이용을 통한 용수사
용의 절감
- 폐과산화수소의 발생량 감소
ㅇ과산화수소 재이용을 위한 산화기술의 개발
< 폐 과산화수소 용액 재활용 기술개발 과제 >
사업 목표 주요사업내용
폐 과산화수소 용액 재활용
기술 개발
- 공정에서의 폐과산화수소의 발생특성 파악 - 공정별 용도별 과산화수소사용량 및 성격 파악 - 폐 과산화수소 폐액 특성 파악
- 폐과산화수소 재이용 기술 개발
- 공정별 용도별 과산화수소의 역할에 따른 재이용 가능성 평가
- 폐 과산화수소 재이용을 위한 경제적인 과산화수소 분리기술개발
- 과산화수소함유 폐수의 재이용 기술 - 과산화수소를 이용한 산화기술의 개발
과제 2 초순수 제조 공정의 최적화 연구
ㅇ산업체 사용 중인 초순수 제조 공정의 최적화
ㅇ초순수 제조를 위한 11 개 단위 공정별 최적화 평가
< 초순수 제조 공정의 최적화 기술개발 과제 >
사업 목표 사업 내용
초순수 제조 공정의 최적화
- 집수조, 활성화탄소, 양이온 타워, 마이크로 여과, 반투압, 진 공 탈기, 자외선/오존처리, 혼합 베드, 자외선 살균, 카트리지 폴리숴, 울트라 여과 등 총 11 개로 구성되어 있는 단위 공정 별 평가
- 단위 공정별 신재료 도입 가능성 평가 - 대체 공정 도입
- 단순화 단위 공정 설정 및 도입 - 전체적인 집합화 평가
- 최적화 공정 개발
과제 3 non-PFC 세정 기술 개발
ㅇnon-PFC 발생 장치 개발
ㅇnon-PFC 정제 및 공급시스템 개발
ㅇnon-PFC 세정 공정 기술 개발
< non-PFC 세정 기술개발 과제 >
사업 목표 사업 내용
non-PFC로서의 F2 적용시 경제성 평가
- CVD 챔버 세정 공정 PFC 배출량 zero 달성 - F2 대체시 가스 구입 비용 절감
F2 발생장치 및 CVD 챔버 세정공정 개발
- CVD 챔버 세정 공정 개발
- 전기 분해를 이용한 F2 발생 장치 개발 - CVD 챔버 세정 후 잔여 F2 및 by-product
유해 가스 처리 기술 개발
과제 4 플립칩 팩키징의 액상 봉지재를 대체하는 환경친화적 고상 봉지재 개발
ㅇ플립칩(Flip-Chip) 팩캐징에 사용되는 액상 봉지를 이용한
underfill 공정을 대체하는 MUF(Molded Under Fill)공정 및 기술 개발
ㅇ무연 솔더(Pb-free Solder) 표면 실장(board Mounting)에 적 합한 고상 봉지재료(EMC) 개발
ㅇ기존의 Br/Sb형태의 난연제(Flame Retardant)를 대체하는 환
경 친화적인 난연제를 함유하는 고상 봉지재료(EMC) 개발
< 환경친화적 고상 봉지재 개발과제 >
사업 목표 사업 내용
MUF 공정 개발
- 저점도를 갖는 EMC에 대한 흐름성과 몰딩 과정 분석 - Chip Bumping Array 형태에 따른 흐름성 Simulation
분석
- Substrate의 Air Vent Hole에 따른 내부 Void 생성 효과 파악
- 몰딩 머신의 Vacuum 공정에 대한 효과 파악 - MUF에 가장 효율적인 공정을 개발
무연 솔더 표면 실장조건인 고온 reflow 온도에 대한
신뢰성에 맞는 EMC개발
- 저점도를 가지는 동시에 85%이상을 갖는 EMC 에 대한 수분 저항 분석
- 고온 Reflow에서 Substrate, Chip, Solder에서 발생하는 내부 응력 분석
- 무연 솔더 표면 실장에서 요구되어지는 모든 신뢰성 조건에 맞는 EMC개발
환경 친화적인 난연제 개발
- 기존의 Halogen족 난연제의 신뢰성 문제점 파악 - 새로운 난연제에 대한 신뢰성 분석 후 EMC에 접목
과제 5 무연솔더(Pb-Free Solder)표면실장을 위한 whisker-Free솔더도금 개발
ㅇ무연 솔더(Pb-Free Solder) 표면 실장을 위한 무연 솔더 도금
개발
ㅇ무연 솔더(Pb-free Solder) 도금에서 whisker성장 메커니즘 규
명 후 실제 생산에 적용
ㅇWhisker성장을 규명할 수 있는 가속 조건 설정 후 실 생산에
적용
< Whisker-Free 솔더도금 개발과제 >
사업 목표 세부 목표 사업 내용
무연 솔더 (Pb-Free)
표면 실장을 위한 무연
솔더 플래이팅
개발
Whisker-Free무 연 솔더 도금
개발
- 35 liter simulation 장비로 whisker-Free 주석도금의 공정 조건 평가
- 유연 솔더 및 무연 솔도와의 젖음성 평가 - 무연 솔더 표면 실장에서 요구하는 조건에서의
신뢰성 평가
- 무연 솔더을 이용한 표면 실장에서의 신뢰성 평가 - 최적 도금 조건 설정 및 시스템 구축
무연 솔더 도금에서의 whisker 성장
mechanism 규명
- 도금 층의 내부 잔류응력 분석후 Whisker성장과의 관계 규명
- Whisker의 단면을 FIB 단면분석으로 분석 도금층과 Base Metal층과의 계면 분석 - Whisker-Free인 최적 도금 조건 설정 - 여러 가속조건 중 Whisker 성장을 정확하게
simulation할 수 있는 조건 설정
과제 6 PFC 가스 on-line monitoring 시스템개발
ㅇPFC 가스 on-line monitoring 시스템개발 국산화
ㅇGas scrubber 전, 후단 시료처리 장치 개발 ㅇEtching gas on-line monitoring system 개발
ㅇCVD cleaning gas on-line monitoring system 개발
< on-line PFC가스 Monitoring 시스템 개발과제 >
사업목표 사업 내용
on-line PFC 측정장치 개발
- CVD cleaning gas on-line 측정 monitoring 장치 개발 : 시료 sampling 장치 개발
- etching가스 on-line monitoring system 개발 : 시료 sampling 장치 개발
- 복잡한 mixed gas 의 경우를 대비한 시료 separation 전처리 장치 개발
- 필요시 이동 가능한 movable 또는 portable system 개발