반도체 웨이퍼 세정·식각 공정의 불산 폐수에 RSWT를 적용하면 달라지는 것들

반도체 제조 현장에서 웨이퍼 세정과 식각은 수율을 좌우하는 핵심 공정입니다. 산화막을 제거하거나 표면을 정밀하게 깎아내기 위해 불산(HF)과 완충불산(BOE, HF에 불화암모늄을 더한 용액)이 폭넓게 사용되는데, 이 과정에서 고농도의 불소를 함유한 폐수가 지속적으로 발생합니다.

기존에는 이러한 불소 폐수를 처리하기 위해 소석회(Ca(OH)₂)를 투입하고, PAC(폴리염화알루미늄), 폴리머 응집제, 염산 등 여러 약품을 단계적으로 병행하는 방식이 일반적이었습니다. 그러나 반도체 폐수는 불소 농도가 높고 변동 폭도 커서, 소석회만으로는 방류 기준을 안정적으로 맞추기가 쉽지 않았습니다.

(주)오이스텍이 개발한 RSWT는 굴패각(CaCO₃)을 재활용한 폐수처리제로, 기존 소석회 공정을 대체하면서 불소 제거 성능과 운영 효율을 동시에 끌어올립니다. 반도체 세정·식각 라인에 RSWT를 적용했을 때 실제로 무엇이 달라지는지 살펴보겠습니다.

반도체 불산 폐수의 특성과 기존 처리의 한계

반도체 세정·식각 폐수는 단순히 불소만 들어 있는 것이 아닙니다. 세정 단계마다 계면활성제, 미량 금속, 파티클이 함께 섞여 나오고, 라인 가동 상황에 따라 불소 농도가 급격히 오르내립니다. 이처럼 부하 변동이 큰 폐수를 소석회로 처리하면, pH가 강알칼리 쪽으로 치우치기 쉽고 방류 기준인 불소 15ppm 미만을 일관되게 유지하기가 어렵습니다.

또한 소석회 반응으로 생성되는 불화칼슘(CaF₂) 슬러지는 함수율이 높고 부피가 커서, 슬러지 처리·위탁 비용이 전체 폐수 처리비의 큰 부분을 차지합니다. 강알칼리 약품을 다루는 과정에서 분진과 화상 위험을 관리해야 하는 부담도 상시 존재합니다.

RSWT 적용 시 달라지는 불소 제거 효율

RSWT를 반도체 불산 폐수에 적용했을 때 가장 먼저 체감되는 변화는 불소 제거 효율의 향상입니다. RSWT는 소석회 대비 불소 제거 효율이 76% 향상되며, 부하가 출렁이는 조건에서도 방류 불소를 15ppm 미만으로 안정적으로 관리할 수 있습니다.

이것이 가능한 이유는 주원료인 굴패각의 물리화학적 특성에 있습니다. 굴패각은 미세 다공성 구조를 가진 탄산칼슘으로, 불소 이온과의 접촉 면적이 넓어 반응이 고르게 일어납니다. 그 결과 여러 약품을 겹쳐 쓰던 다단계 공정을 단순화하면서도 처리수 품질을 오히려 개선하는 사례가 확인되고 있습니다.

슬러지 감소와 비용 절감 효과

RSWT는 반응 특성상 슬러지 발생량이 소석회 대비 약 30% 감소합니다. 슬러지가 줄면 탈수·보관·위탁처리 부담이 함께 줄어들어, 눈에 보이지 않던 처리 비용이 실질적으로 낮아집니다.

여기에 약품 종류를 단순화하고 투입·관리 공정을 줄이면서, 전체 운영비를 기존 대비 30~40% 절감할 수 있습니다. 반도체처럼 폐수량이 많고 24시간 가동되는 현장일수록 이 절감 효과는 누적되어 크게 나타납니다.

기존 설비 그대로, 공정만 바꾸는 도입 방식

RSWT 도입의 장점은 기존 폐수처리 설비를 그대로 활용할 수 있다는 점입니다. 반응조와 응집·침전조 등 기존 인프라를 유지한 채 투입 약품과 운전 조건만 조정하면 되므로, 대규모 설비 투자나 장기 가동 중단 없이 전환이 가능합니다.

정상 운전 pH가 6~8의 중성 범위에서 형성되어 후단 공정에 주는 부담이 적고, 강알칼리 약품을 줄이면서 작업자의 취급 안전성도 함께 개선됩니다.

환경 가치까지 더하는 RSWT의 차별점

RSWT는 수산 부산물인 굴패각을 재활용해 만든 제품으로, 폐기물을 자원으로 전환하는 순환경제 가치를 담고 있습니다. 반도체 산업이 ESG와 지속가능성 요구에 직면한 상황에서, 처리 성능과 환경 가치를 동시에 확보한다는 점은 분명한 강점입니다.

RSWT는 SGS와 KOLAS 인증으로 품질이 공인되어 있으며, 이미 800여 기업이 도입해 안정적으로 운영하고 있습니다.

마무리

반도체 웨이퍼 세정·식각 공정의 불산 폐수는 농도가 높고 변동이 커서 처리 난도가 높은 대표적인 폐수입니다. RSWT는 이 까다로운 폐수에 대해 불소 제거 효율 향상, 슬러지 저감, 운영비 절감, 그리고 기존 설비 활용이라는 실질적 이점을 함께 제공합니다. 안정적인 방류 관리와 비용 구조 개선을 고민하는 반도체 현장이라면, 소석회를 대체하는 선택지로 RSWT를 검토해볼 가치가 충분합니다.

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※ 본 글의 공정 설명과 성능 서술은 이해를 돕기 위한 일반적 예시이며, 실제 적용 조건은 사업장의 폐수 성상과 공정에 따라 Jar Test 등 사전 검증을 통해 결정됩니다. RSWT 성능 수치(불소 제거효율 소석회 대비 76% 향상, 슬러지 약 30% 감소, 운영비 30~40% 절감, 방류 15ppm 미만, pH 6~8 등)는 (주)오이스텍 공인 시험·도입 실적 자료에 근거합니다.

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