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CHANESS RESEARCH

장비 부품은 버리지 않는다

반도체 · 장비 부품 · 2026-10-12 · 유튜브 주식을 요리하다

장비 부품을 버리지 않고 '빨아서' 다시 쓰는 이야기예요. 핵심은 반전이에요. 깨끗하게 매끈하게가 아니라, 일부러 표면을 거칠게 만들어야 다음에 쌓이는 막이 잘 붙어요.

한눈에 흐름

막이 쌓인 방패→산·염기 세정→구슬로 거칠게→알루미늄 재코팅

금속 막을 뒤집어쓴 방패를 약품에 담가 벗기고, 구슬로 긁어 거칠게 만든 뒤, 녹인 알루미늄을 뿌려 다시 입힙니다.

30초 이해

이게 뭔가요?증착(PVD) 장비 안에서 웨이퍼 둘레를 감싸는 금속 방패(실드)를 세정하고 다시 코팅해서 재사용하는 일이에요.

뭐가 어렵나요?방패에도 금속 막이 같이 쌓여요. 막이 두꺼워지면 갈라져 떨어지고, 그 가루가 웨이퍼를 더럽혀요.

어떻게 푸나요?산과 염기로 막과 낡은 코팅을 벗기고, 구슬로 표면을 거칠게 만든 뒤 알루미늄을 다시 뿌려요. 거친 면이 다음 막을 꽉 붙잡아요.

장면으로 따라가기

옆으로 넘겨 보세요 → (8장면)

11만 장을 버틴 부품

웨이퍼를 아주 많이 처리한 장비 부품도 버리지 않고 빨아서 다시 써요.

2핵심은 일부러 거칠게

이 빨래의 핵심은 표면을 매끈하게 하는 게 아니라 일부러 거칠게 만드는 거예요.

3방패에도 금속이 쌓인다

증착 장비에서는 웨이퍼에 입힐 금속이 방패에도 같이 쌓여요. 막이 두꺼워지면 갈라져 떨어지고, 그 가루가 웨이퍼를 오염시켜요.

4산에 담가 녹인다

방패를 꺼내 산 용액에 담그면 쌓인 막이 녹아 나와요. 이어서 염기 용액에 담가 낡은 코팅까지 벗기면 맨 바탕이 드러나요.

5구슬을 세게 쏜다

지름 약 0.4~1mm의 작은 구슬을 압축 공기로 쏘아 표면을 거칠게 긁어요(비드 블라스팅).

6녹인 알루미늄을 뿌린다

두 금속 와이어 사이에 전기 불꽃(아크)을 일으켜 알루미늄을 녹이고, 초속 100~300m로 뿌려요(아크 용사).

7납작한 방울이 겹겹이

녹은 방울이 부딪혀 납작하게 굳은 조각을 스플랫이라고 불러요. 이 조각이 겹겹이 쌓여 코팅이 돼요.

8거친 면이 다음 막을 붙잡는다

울퉁불퉁한 코팅은 면적이 넓고 힘을 나눠 줘서, 다음에 쌓이는 막이 쉽게 떨어지지 않아요.

비유로 이해하기

💡 사포질한 벽에 페인트가 잘 붙는 것과 같아요

매끈한 벽에 페인트를 칠하면 쉽게 벗겨지지만, 사포로 살짝 긁어 놓으면 훨씬 잘 붙죠.

방패의 거친 코팅도 같은 역할이에요. 표면이 울퉁불퉁하면 닿는 면적이 넓어지고, 막이 받는 힘도 여러 곳으로 나뉘어요.

그래서 다음에 쌓이는 막이 쉽게 갈라져 떨어지지 않아요.

숫자로 보기

100~300 m/s녹인 알루미늄 방울이 뿌려지는 속도 — 영상에서는 '초속 300m까지'라고 말해요

0.4~1 mm표면을 거칠게 긁는 구슬(비드)의 지름

0.2~0.38 mm다시 입히는 알루미늄 코팅 두께 (보통 약 0.3mm)

5번한 특허 실험에서 같은 부품을 되풀이해 재생한 횟수

산업에서 왜 중요한가

막이 덜 벗겨지면 챔버 안 가루가 줄고 웨이퍼 오염도 줄어요. 특허에는 이렇게 처리한 방패로 교체 전까지 웨이퍼를 약 2배 처리했다고 적혀 있어요.
부품을 버리지 않고 여러 번 고쳐 쓸 수 있어요. 식각 장비의 세라믹 부품도 깎인 코팅을 벗기고 다시 입혀 재사용해요.

누가 만드나

세계 큰손 (해외)

Quantum Global Technologies (미국)장비 부품 정밀 세정과 재코팅 서비스. 영상 속 재생 특허의 권리를 이어받은 회사

Applied Materials (미국)증착 장비를 만드는 회사. 방패 재생 방법의 특허를 낸 곳이기도 해요

국내

코미코챔버 부품을 세정하고 코팅·재생해 주는 회사

원익QnC챔버 부품 코팅·재생을 하는 회사

아이원스세정·코팅·세라믹 부품 분야에 속한 회사

해외 회사는 업계에 널리 알려진 대표 업체만 골랐고, 국내 회사는 소부장 정리 글에 나온 표기를 그대로 옮겼습니다. 회사 소개일 뿐 투자 추천이 아닙니다.

영상으로 보기

YouTube에서 보기 ↗

더 깊이 — 원문 요약·용어 정리·출처

웨이퍼 1만 장을 버틴 증착 장비 부품은 버리지 않고 빨아서 다시 씁니다. 그런데 이 세정의 핵심은 표면을 매끈하게가 아니라 일부러 거칠게 만드는 것 — 거친 면이 다음에 쌓이는 막을 꽉 붙잡기 때문입니다.

영상에서 보는 것

웨이퍼 1만 장을 버틴 장비 부품, 버리지 않고 빨아서 다시 씁니다
그런데 이 빨래의 핵심은, 일부러 표면을 거칠게 만드는 겁니다
증착 장비 속 방패(실드)엔, 웨이퍼에 입힐 금속이 같이 쌓입니다
그래서 방패를 꺼내 산에 담그면, 묻은 금속이 녹아 나옵니다
작은 구슬을 세게 쏘아(비드 블라스팅) 표면을 거칠게 만듭니다
그 위로 녹인 알루미늄 방울을 초속 300m까지 뿌립니다(아크 용사)
납작해진 방울이 겹겹이 쌓인 울퉁불퉁한 면이, 다음 막을 꽉 붙잡습니다

핵심 요약

증착(PVD) 장비에서 타깃에서 튀어나온 금속은 웨이퍼뿐 아니라 둘레의 방패에도 쌓입니다. 막이 두꺼워지면 갈라지고 벗겨져 가루가 되어 웨이퍼를 오염시키므로, 방패를 떼어 내 재생합니다.

재생은 산으로 쌓인 막을 녹이고, 염기로 낡은 금속 코팅을 벗긴 뒤, 구슬을 쏘아 거칠게 만들고, 녹인 알루미늄을 뿌려 거친 코팅을 다시 입히는 순서입니다. 거친 면은 면적이 넓고 응력을 나눠, 다음에 쌓이는 막이 쉽게 떨어지지 않게 합니다.

용어 정리

방패(실드, Shield): PVD 챔버 안에서 웨이퍼 둘레를 감싸 벽과 다른 부품에 막이 쌓이지 않게 막아 주는 금속 부품입니다. 대신 자기가 막을 뒤집어쓰기 때문에 주기적으로 떼어 내 세정·재코팅합니다.
증착(PVD, 물리 기상 증착): 금속 타깃을 플라즈마로 두드려 튀어나온 원자를 웨이퍼에 얇게 입히는 공정입니다. 튀어나온 원자는 웨이퍼에만 가지 않고 주변 부품에도 쌓입니다.
산·염기 세정: 특허 예시에서는 불산과 질산을 섞은 산 용액(보통 8분)으로 쌓인 공정 막을, 수산화칼륨 염기 용액(보통 60분)으로 낡은 알루미늄 코팅을 녹여 냅니다.
비드 블라스팅: 지름 약 0.4~1mm의 구슬을 압축 공기로 쏘아 표면을 거칠게 만드는 일입니다. 새 코팅이 잘 붙을 바탕을 만듭니다.
트윈 와이어 아크 용사: 두 가닥 금속 와이어 사이에 전기 아크를 일으켜 녹인 금속을 압축 공기로 뿌리는 코팅법입니다. 특허 예시의 뿌리는 속도는 초속 약 100~300m, 코팅 두께는 약 0.2~0.38mm(보통 0.3mm)입니다.
스플랫(splat): 용사 코팅에서 녹은 방울이 표면에 부딪쳐 납작하게 굳은 조각입니다. 이 조각이 겹겹이 쌓여 코팅이 됩니다.
재생 횟수와 수명: 한 특허 실험에서는 부품을 웨이퍼 6,000~10,000장 처리할 때마다 재생했고, 이 재생을 5번 되풀이했습니다. 재생한 부품은 최소 약 7,000장, 많게는 10,000장을 버틴 것으로 적혀 있습니다.

※ PVD 방패에 타깃 재료가 쌓임·산/염기 세정·비드 블라스팅(구슬 400~1,000µm)·트윈 와이어 아크 용사(100~300m/s)·거칠기 약 25~50µm는 미국 특허 US20050238807A1(Applied Materials), 쌓인 막의 벗겨짐과 가루·거친 면이 막을 붙잡음은 US5391275A, 산(HF+HNO3)·염기(KOH) 세정, 알루미늄 코팅 두께, 6,000~10,000장마다 5번 재생은 US6902628B2(Applied Materials), 스플랫이 겹겹이 쌓이는 용사 코팅은 Fauchais(J. Phys. D 37, R86, 2004), 세라믹 부품 재코팅은 US6833279B2(Komico)입니다(2026-10-08 열람).

※ 방패·챔버·세정조·블라스트 캐비닛·용사 건의 모양과 치수, 쌓인 막의 색(구리빛으로 그림)과 갈라지는 모양, 방울 크기·개수, 테두리의 재생 눈금 각인은 원리를 보여 주는 설명용 그림입니다.

영상에서 못 다 한 얘기

웨이퍼 1만 장을 버틴 방패가 버려지지 않는 이유는 쌓인 막이 떨어져 나오기 전에 벗겨 내기 때문입니다.

금속이 두꺼워지면 열팽창 응력으로 갈라지고 떨어져 가루가 되는데, 그 가루가 웨이퍼를 오염시킵니다.

산과 염기에 차례로 담가 쌓인 막과 낡은 코팅을 녹여 내는데, 산은 약 8분, 염기는 약 60분이 보통입니다.

특허 실험에서는 6,000~10,000장을 처리할 때마다 재생해 이 과정을 5번 되풀이했습니다.

새로 입히는 알루미늄층은 보통 약 0.3mm 두께입니다.

출처

US20050238807A1 / US5391275A / US6902628B2 / Fauchais, J. Phys. D 37(9) R86 (2004) / US6833279B2. 기준일 2026년 10월 8일.

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