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문제 정의
- 2013년 SEMATECH와 뉴욕 주 유티카 주립대학(SUNY Polytechnic Institute)의 Nano-scale Science and Engineering 학과가 공동으로 반도체산업과 반도체 관련 산업에서 사용물질과 공정 관련된 사고이력을 찾아내는 연구를 실시하였다. 그 연구에 따르면 최근 5년 동안 발생했던 70건의 사고를 사고 근본원인분석 (RCA ; Root Cause Analysis)을통해 사용물질의 구매와 운송 그리고 폐기물의 취급과 처리까지 사용물질의 수명주기 동안 사고결과를 분석하였고 보고된 사고의 대부분은 Fig.
- 그 중에 배관파열사고 원인추정물질로 추정되는TEMAZ와 반응부산물인 산화지르코늄에 대한 공기 접촉에 따른 위험성을 가속속도열량계(ARC)를 이용하여 조사하고 작성된 물리적 위험성 자료를 활용하여 배관파열사고의 원인을 규명하고 동종재해 예방을 하고자 실시한 것으로 얻어진 결론은 다음과 같다.
- 배관파열사고가 발생한 공정의 가장 큰 문제점은 진공펌프에서 미 반응물과 반응부산물을 1차 스크러버로 보내는 과정에서 미 반응물과 반응부산물이 고형화 되어 배관을 막는 경우가 발생한다는 것이다. 따라서 고형물 축적에 의한 배관 막힘 때문에발생될 수 있는 배관파열사고와 같은 동종재해 발생을 예방하기 위한 대책을 다음과 같이 제시한다.
- 본 연구는 반도체에 지르코늄을 증착하는 확산(Diffusion)공정의 후처리공정인 진공펌프 후단과 1차 스크러버 전단 배관에서 배관파열사고가 발생하였고 이사고의 원인물질로 추정되는 TEMAZ (Tetrakis Ethyl Methyl Amino Zirconium)에 대한 물리적 위험성을 평가하여 배관파열사고의 원인을 규명하고 동종재해 예방을 위한 안전대책을 수립하고자 하는데 목적이 있다.
- 이에 본 연구에서는 반도체 제조공정에서의 잠재위험요인과 그 해결책을 찾기 위해서 반도체 제조공정의 특성과 위험성을 알아보고자 한다.
가설 설정
- TEMAZ에 대한 열안정성 실험은 두 가지의 환경조건에서 공정상황을 가정하여 실시하였다. 하나는 배관 내에 체류하고 있는 미 반응물인 TEMAZ에 대하여 공기 등의 접촉에 의한 산화반응이 없는 상태인 질소분위기에서의 배관 내부의 온도상승에 의한 열적 위험성을 실험적으로 고찰하고, 다른 하나는 배관 내부에 공기 등의 유입으로 미 반응물인TEMAZ의 산화반응이 일어나는 공기분위기 상태에서의 열적 위험성을 실험적으로 고찰하였다.
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