결정화 공정을 이용한 폐에칭액의 인산 재활용 기술에 관한 연구

Abstract

최근 반도체 LCD 산업의 발달에 따라 TFT-LCD 기판 제조 중 에칭 공정에 사용되는 반도체용 화학 재료의 양이 증가 하고 있다. 또한 에칭공정 후 배출되는 폐에칭액의 양과 과도한 처리 비용은 매년 증가 되고 있는 실정이며, 반도체 제조 과정 중 발생하는 폐에칭의 기존 처리 방법으로는 폐에칭액을 처리하는데 한계성이 있으며, 저렴하고 환경 친화적인 재활용 방법이 요구됨에 따라 본 논문에서는 결정화 공정과 기존 폐에칭액 및 폐산의 국내 재활용 및 처리 기술을 비교하여 결정화 공정의 경제적인 장점을 파악하였다. 또한 반도체 제조공정 중 식각에 사용되고 있는 주요 반도체용 화학 재료인 인산, 질산, 초산 중 전체 원재료에서 60%를 차지하고 있는 인산 가격이 2007년 톤당 640 달러에서 2008년 톤당 1400달러로 상승 하였고, 중국에서 수입하고 있는 인산의 수입 관세가 중국 정부에 의해 100～130 % 상승하였다. 따라서, 결정화 공정을 이용하여 폐에칭액을 재활용한 인산을 생산하고, 기존 폐에칭액을 소각하는데 들었던 비용을 결정화 공정에 투자한다면 원가 절감될 것으로 예상된다. 또한 결정화 공정은 중화 염기 · 흡착제 · 첨가제 · 용매 사용이 전혀 없는 에너지 절감형 공정으로서 전자재료, 정밀 공업 기술, 제약 관련 분야, 염료, 음료 등의 분야에 핵심 기술로 정착되어 앞으로 지속적으로 개발 될 것으로 사료된다.; Lately chemical material for semi-conductor, which is used in etching process among the processes of manufacturing TFT-LCD substrate, is increasing by the development of semi conductor LCD industry. Also the amount and excessive cost of treating waste etching solution, which is discharged after etching process, are also increasing year-by-year, there is the limitation in treating waste etching solution, which is come out during the process of manufacturing semi conductor, by existing treatment, and as cheap and environmentally-friendly recycling technique is required, this study grasped economical merits of crystalliazation process by comparing crystallization process, existing waste etching solution, domestic recycling of waste acid and treatment technology for waste acid. Furthermore among main chemical materials for semi conductor, which are used in etching of semi conductor manufacturing process such as phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid, the price of phosphoric acid consuming 60% of raw materials has increased from $640 per ton in2007 to $1400 in 2008, and import duties of phosphoric acid from China have increased about 100～130% by Chinese government. Therefore it is expected that the prime cost can be reduced if phosphoric acid is produced by recycling waste etching solution with crystallization process, and the existing cost of incinerating waste etching solution is invested in crystallization process. Also the crystallization process is energy-saving type that has no use of neutralized base · absorbent · additives · solvent, and it is considered to develop continuously by being firmly established as core technology in electronic materials, precision manufacture technology, medicine manufacturing, dyes, soft drinks, and so on.