내부식성이 우수한 대유량 금속멤브레인의 특성 및 응용에 관한 연구

Abstract

반도체 및 LCD 제조기술의 발전이 대면적화를 중심으로 이루어지고 있으며, 이에 따른 여러 공정상 문제가 발생하여 생산율을 저하시키고 있다. 그 중에서도 진공을 요구하는 공정에서는 대형의 진공장치내의 진공도를 짧은 시간 안에 파기해야 하는데 이때 청정한 가스를 내부 환경의 변화를 최소화 하면서 단 시간내에 공급해 줄 수 있어야 한다. 따라서 반도체 및 LCD 제조공정 산업에 쓰이는 주요 부품 및 장치들은 대유량, 청정성이 요구된다. 또한 제조공정에 사용되는 초고순도 가스 및 화학약품의 공급을 원활하게 유지하기 위해서는 고내식성을 갖는 디퓨저가 필수적이며, 이러한 고내식성 청정 디퓨저는 항공우주, 의약 및 바이오분야에 걸쳐 널리 요구되고 있다. 본 연구에서는 분말 입도를 변화시켜 멤브레인을 제조하고, 탈지와 소결거동 변화를 통해 시편의 거시 및 미세구조 변화를 확인하였다. 특히 입도변화와 기공크기 및 기공률의 상관관계를 확인함으로써 최적화된 시편을 제조하고자 하였다. 또한 분말혼합 및 바인더 혼합에 관한 연구를 진행하여 기공크기 및 기공률을 제어하고자 하였다. 최종적으로 particle 0.003㎛를 제어할 수 있는 High-Flow 디퓨저에 대한 연구를 진행하였다. 제작된 디퓨저는 XPS를 이용하여 표면의 크롬산화막층의 두께를 확인하였고, 기공률 분석장치를 이용하여 기공률을 측정하였다. 0.003㎛ Particle 제거율 실험을 통해 최대 제거율이 99.99999% 이상이 됨을 확인하였다. 마지막으로 Gas Flow 시험을 진행하여 70 psi 압력에서 19,777 LPM의 유량값을 갖는 것을 확인하였다.