고성능 플라스틱: 현대 반도체 제조 필수 소재

고성능 플라스틱은 정밀도와 오염 통제가 최우선인 반도체 제조에서 필수 불가결합니다. 공정은 실리콘 웨이퍼와 완전 통합 팹(fab, 건설비 수조 원)에서 시작되며 모든 팹의 심장에는 클린룸이 있습니다.

먼지는 철저히 관리되며 미세한 입자도 IC 손상. 시설은 진동 차단, 온습도 엄격 제어로 정전기 방전 억제.

집적 회로는 포토리소그래피, 에칭, 세정, 박막 증착, 연마 등 약 270종 화학물질과 가스¹ 필요 공정으로 생산. 질산, 염산, 플루오르화수소산, 오존 등 다수 고부식성. 금속은 부식해 용납 불가 입자 발생과 장비 고장 유발. 고성능 플라스틱은 이런 적대 환경에서 탁월.

반도체 제조용 고성능 플라스틱 상위 10대 성능 기준:

1. 부식 방지 위한 탁월한 내화학성.
2. 수율 향상 위한 최소 입자 발생.
3. 진공 조건 저아웃가싱·저흡습.
4. 우수 고온 능력.
5. 낮은 유전율의 탁월한 전기 절연.
6. 장수명 위한 치수 안정성·크리프 저항.
7. 고순도 화학약품 내 추출물 최소화 위한 저금속 이온 함량.
8. 우수 가공성.
9. 난연성.
10. 저열전도율.

이 플라스틱들의 적용: 반도체 장비 광범위하나 고성능 플라스틱이 가장 결정적인 곳은 웨트벤치 시스템. 산 에칭, 린스, 건조 수행 - 최대 순도 요구, 건조 중 화학적 이월이나 웨이퍼 오염 방지 필수.

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웨트벤치 부품용 일반 고성능 플라스틱: PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드), PP²(폴리프로필렌), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), FEP(플루오린화 에틸렌 프로필렌), PFA(퍼플루오로알콕시), CPVC(염소화 폴리비닐 클로라이드), ECTFE(에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌), PCTFE(폴리클로로트리플루오로에틸렌).

이 소재들로 탱크, 피팅, 스크류, 가스켓, 스페이서, 하우징, 웨이퍼 캐리어 트레이, 핸들, 힌지, 시트, 튜빙, 펌프 제작. 내화학성과 내구성으로 공정 무결성 유지에 필수.

고성능 플라스틱 없이는 정보 시대를 정의하는 PC, 스마트폰, 평면 TV가 상상 불가.

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¹ 반도체 산업용 화학물질 및 가스 핸드북(Wiley 발간) 인용.

² 호모폴리머.

곧 반도체 산업용 고성능 플라스틱 상세 물성 데이터 포함 후속편 공개 예정!

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