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pp.145-156
과불화화합물(PFAS)은 높은 화학적⋅열적 안정성으로 인해 환경에서 쉽게 분해되지 않고 축적되며, 생식 독성, 내분비계 장애 등 다양한 유해성을 나타내 글로벌 규제의 중심에 있다. 특히 반도체 제조 산업은 PFAS 계열 화학물질을 공정 중 직접 사용하거나 부산물 형태로 배출하고 있어, 이들 물질의 배출 현황과 특성에 대한 면밀한 관찰과 관리가 필수적이다. 본 연구는 반도체 제조 공정에서 발생 가능한 PFAS의 배출 경로를 공정 단계별로 체계적으로 분석하고자 하였다. 이를 위해 반도체 공정 중 PFAS의 사용 및 유출 가능성이 높은 포토 공정, 습식 화학 공정, 건식 화학 공정을 구분하여 각 단계에서 PFAS가 어떤 방식으로 사용되고 어떤 경로로 배출되는지를 체계적으로 검토하였다. 분석 결과, 포토 공정에서는 포토레지스트에 포함된 광산발생제를 통해 PFAS가 직접적으로 사용되는 것으로 나타났으며, 습식 공정에서는 식각 및 세정 단계에서 PFAS 계면활성제가 폐수로 유입되는 경로를 확인하였다. 건식 공정에서는 불소계 가스 및 리간드(Ligand) 물질이 간접적인 PFAS 발생원으로 작용할 수 있으며, 공정 내 화학적 분해 반응을 통해 형성되는 PFAS 유사물질의 배출 또한 고려할 필요가 있음을 밝혔다. 본 연구는 반도체 제조 공정에서의 PFAS 배출 특성을 공정 구조와 연계하여 통합적으로 분석함으로써, 향후 PFAS 저감 기술 개발 및 규제 대응을 위한 기술적⋅제도적 관리 방안 수립을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are highly persistent chemicals with significant resistance to chemical and thermal degradation, resulting in their accumulation in the environment. Due to their known toxic effects, including reproductive toxicity and endocrine disruption, PFAS have become a primary focus of global environmental regulations. Semiconductor manufacturing has recently been recognized as a significant industrial source of PFAS emissions; however, comprehensive, process-specific reviews are still lacking, underscoring the need for detailed identification and control of their emission pathways. This study systematically investigates the emission routes of PFAS in semiconductor fabrication processes by categorizing them into photolithography, wet chemical processes, and dry chemical processes. Each category was analyzed to determine how PFAS are used or generated, and by what mechanisms they are emitted into wastewater or exhaust gases. The results indicate that photolithography processes directly utilize PFAS through photoacid generators within photoresists, while wet chemical processes discharge PFAS surfactants into wastewater during etching and cleaning steps. Dry chemical processes indirectly generate PFAS through the use of fluorinated gases and ligand-based compounds, and chemical decomposition reactions occurring within these processes can also produce PFAS-like substances. By providing an integrated analysis of PFAS emission characteristics in relation to semiconductor manufacturing processes, this study offers foundational insights that can inform technical developments and regulatory frameworks aimed at effective PFAS reduction strategies.
ABSTRACT
1. 연구 배경 및 필요성
2. 반도체 폐수 내 PFAS 오염 경로
3. 반도체 제조 공정 개요
3.1 포토 공정 내 PFAS 배출 경로
3.2 습식 화학 공정 내 PFAS 배출 경로
3.3 건식 화학 공정 내 PFAS 배출 경로
4. 결 론
사 사
References
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