학문
반도체 클러스터에서 왜 깨끗한 물이 중요한건가요?
반도체 클러스터에서 무엇보다 중요한건 전기도 중요하고 땅도 중요하지만 깨끗한 수자원이 무엇보다 중요하다고 하는데요 왜 깨끗한 물이 그렇게 중요한건가요
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박광덕 박사입니다.
반도체 공장에서 깨끗한 물이 중요한 이유는 반도체가 머리카락 굵기의 수천 분의 1 수준인 나노미터 단위로 만들어지기 때문입니다. 반도체 웨이퍼를 가공하는 과정에서는 수백 번의 세정 공정이 반복되는데, 이때 먼지나 금속 이온이 아주 조금만 묻어도 불량품이 될 수 있습니다.
그래서 반도체 공장에서는 일반 수돗물이 아닌 초순수(UPW, Ultra Pure Water) 를 사용합니다. 초순수는 미네랄, 세균, 유기물, 금속 이온까지 거의 완벽하게 제거한 물로, 사실상 H₂O 분자만 남아 있는 수준의 물입니다.
반도체 한 장을 생산하는 데는 엄청난 양의 초순수가 필요합니다. 대형 반도체 공장 하나가 하루에 사용하는 물의 양은 작은 도시의 생활용수 사용량에 맞먹기도 합니다. 그래서 반도체 클러스터를 조성할 때는 안정적인 전력 공급뿐 아니라 풍부하고 깨끗한 수자원 확보가 매우 중요합니다.
실제로 세계 주요 반도체 생산 지역들은 대규모 하천이나 댐 인근에 위치한 경우가 많으며, 가뭄이 발생하면 생산량이 감소할 정도로 물 공급은 반도체 산업의 핵심 인프라 중 하나입니다.
즉, 반도체 산업에서 깨끗한 물은 단순한 공업용수가 아니라 반도체 품질과 생산량을 결정하는 핵심 원료라고 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
실제로 반도체 제조 공장에서 사용하는 물은 초순수 상태의 물을 사용합니다.
머리카락의 만분의 일에 해당하는 굵기의 회로를 세척해야 하기 때문에 물속에 들어있는 아주 작은 미네랄도 반도체 입장에서는 바위처럼 크게 영향을 끼치기 때문입니다.
실제 현재 반도체 회로의 굵기는 2나노미터 정도인데 물속의 미네랄은 0.1~2나노라 회로를 충분히 망가트릴만큼 거대하기 때문입니다.
그리고 회로를 깍은 후에 세척공정에서 사용하는데 물속에 미네랄이나 유기물이 있으면 불량이 발생할 수 있기에 사용되는 물은 초순수 상태의 물만 사용하게 됩니다.
그래서 최초에 사용되는 물도 깨끗하면 깨끗할 수록 정수에 드는 비용이 줄어들기 때문에 깨끗한 수자원이 중요합니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)