Waste Minimization Technology Trends in Semiconductor Industries

반도체 제조 공정에서의 환경 유해성 배출물 절감 기술 동향

Recently, semiconductor industry has grown rapidly because of the large demand for electronic devices and equipment. The semiconductor industries have also played an important role on the economic growth in Korea. As the environmental regulations become strict, the proper environmental management and the well-developed waste minimization technologies in semiconductor industries are two of urgent problems to be solved. The semiconductor manufacturing process consists of a series of continuous chemical processes, such as cleaning, oxidation, diffusion, photolithography, etching and film deposition. During the processes, various environmentally hazardous wastes are produced. The wastes may be classified as wastewater, gaseous pollutants, and solid wastes. For waste minimization, the substitution of raw materials and process optimization techniques are used, while the selective destruction technologies of toxic chemicals contained in the wastes have been reported. Also, new technologies have been developed for source reduction and waste reduction, such as reduction of toxic chemical use and substitution of hazardous liquids with gaseous reactants or solvent.

반도체 산업은 각종 전자지기의 발달로 급격히 성장하였으며 현재는 우리 나라에서도 반도체 산업이 경제에서 큰 비중을 차지하고 있다. 국내외의 환경규제와 환경에 대한 대중의 관심이 높아지면서, 반도체 공정의 안전한 관리와 환경유해성 물질의 배출억제를 위하여 반도체 산업에서의 청정기술의 개발이 시급한 과제가 되고 있다. 청정기술이란 근본적으로 환경유해성 오염물질을 배출하지 않는 기술을 의미하나 이는 지금까지 개발된 기술로는 거의 불가능하다. 따라서 공정 내에서부터 환경유해물질의 배출을 최소화하는 기술도 청정기술의 범위에 포함시킨다. 반도체 공정은 연속적인 화학공정들로 구성되어 있으며 그 과정에서 많은 종류의 환경유해성 오염물질이 배출될 수 있다. 반도체 공정에서 발생하는 오염물질들은 기상 형태의 배가스, 액상 형태의 폐수, 폐기물의 세 가지 형태로 나누어 볼 수 있다. 기상의 오염물질을 억제하기 위한 기술로는 오염물질만을 선택적으로 파괴하거나 오염물질만을 농축하여 공정 내에서 재활용하는 방법, 또는 오염을 유발하는 물질 대신 이를 대체할 수 있는 환경에 안전한 물질을 개발하는 방법 등이 있다. 액상의 오염물질을 저감시키는 기술로는 공정의 최적화를 통하여 오염물질의 양을 최소화하는 방법과 유독한 물질로 구성된 원료를 대체하는 방법 등이 있다. 또한 근본적인 오염원을 제거하기 위하여 화학물질의 사용량 자체를 줄이거나 기상을 이용한 세정 시스템 등의 방법을 사용하는 것도 연구중이다.