니켈산화물의 환원/소결 공정을 이옹현 극청정 가스필터용 니켈 멤브레인의 제조

Abstract

일반적으로 반도체 공정내에 사용하는 부식성이 강한 가스들은 가스 배관을 부식시키고, 배관의 부식으로 발생하는 불순물 입자들이 공정 내에 침투하여 불량률을 증가시키는 원인이 된다. 또한 현재 반도체 공정은 수십nm크기의 분말도 제품의 불량을 일으키는 원인이 되므로 대부분의 반도체 제조설비로 연결되는 가스관의 일정 지점에 수 nm입자까지 제어 가능한 극청정 가스필터를 설비하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구소에서는 수십 nm의 분말까지 제어 가능한 극청정 가스필터용 다공성 멤브레인을 제조하기 위해 금속산화물분말의 in-situ한 환원/소결 공정을 이용하였다. 또한 투과도 및 기공크기 제어를 위한 solid pore forming agent로써 구형의 PMMA(Polymethyl methacrylate)입자를 첨가하였고, Mercury Porosimetry를 통한 기공도, 기공크기 및 분포 측정결과, 금속섬유를 사용한 멤브레인과 비슷한 52%의 기공도를 가지는 니켈 멤브레인을 제조하였다. 또한 제조된 니켈 멤브레인은 PMMA의 첨가에 따라 평균기공크기와 기공도는 감소하였다. 이는 환원/소결 온도가 800"C에서 1000"C로 상승함에 따라 평균기공크기와 기공도는 감소하였다. 이는 환원/소결 온도가 상승함에 따라 격자확산 및 입계확산이 진행되어 멤브레인이 수축룰 증가를 일으켰기 때문이다. 최종적으로 Gas 투과도 및 공압차 측정 실험을 진행하여 멤브레인의 특성을 평가하였다.