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다나까귀금속 그룹의 핵심 기업으로서 산업용 귀금속 사업을 전개하는 다나까귀금속공업(본사: 도쿄도 치요다구, 대표이사 사장 집행임원 다나까 코이치로)이 치구(JIG) 세정법 ‘TANAKA Green Shield’를 확립했다고 발표했다. 이 세정방법은 반도체의 제조 공정 등에서 사용되는 진공 성막 장치[1] 부자재의 방착판[2]에 니켈 도금 가공을 하는 것이 특징이다. 니켈 도금 가공된 방착판은 백금이나 팔라듐 등의 PGM[3] 스퍼터막을 쉽게 박리할 수 있다.

다나까귀금속공업에서는 스퍼터링 장치, 진공증착 장치 등 주로 SUS (스테인리스강) 재질의 진공 성막 장치 부자재에 부착된 스퍼터막을 박리해서 귀금속을 회수 정제하고, 회수한 귀금속과 정밀 세정한 부자재를 고객에게 반환하는 재활용 사업을 전개하고 있다.

이 세정법은 다나까귀금속공업의 독자 기술인 기초 도금의 노하우를 활용하고 있다. 방착판에 니켈 도금 가공을 함으로써 기재를 손상하지 않고 화학적 처리로 PGM 스퍼터막을 박리할 수 있다. 기존 공정보다 간편하게 PGM 스퍼터막을 박리할 수 있으므로 장치 세정 시 사용하는 세정제 사용량 감소를 기대할 수 있으며, 환경 부하 저감에 이바지할 수 있다. 또 연마 시 비산으로 인한 귀금속의 회수 손실도 저감 시켜 높은 PGM 회수율과 비용절감도 기대할 수 있다.

다나까귀금속공업은 ‘TANAKA Green Shield’에 대해 2025년까지 다양한 종류의 형상과 크기의 부자재에 대응 가능한 체제를 정비해 PGM막의 박리 회수량을 현재의 6배로 확대하는 것을 목표로 한다.

치구(JIG) 세척 방법

진공 성막 장치 부자재의 치구(JIG) 세정 방법에는 물리적 박리(블라스트 처리)와 알루미늄 용사 기초 성막 등의 방법이 있다. 물리적 박리는 연마제(세정제)를 분사해 부착막을 깎아내는 세정 방법이며, 비용이 저렴해 현재 주류가 된 치구(JIG) 세척 방법이다. 이 방법은 연마제 사용으로 인한 기판 표면의 손상이 기판의 수명 저하로 이어지고, 비산으로 인한 귀금속 회수 손실이 발생한다는 단점이 있다. 한편 알루미늄 용사 기초 성막에 의한 치구(JIG) 세척은 미리 방착판에 알루미늄을 용사법으로 코팅한 후, 약품액으로 알루미늄을 용해시켜 부착막을 벗겨내는 방식이다. 이 방법은 알루미늄 비성막면에 부착된 알루미늄의 회수가 어렵고, 알루미늄 성막 비용이 비싸다는 단점이 있다.

‘TANAKA Green Shield’에서는 방착판에 미리 니켈 도금으로 기초 가공을 한다. 예를 들어, 스퍼터링 처리(방착판 사용) 후, 방착판과 PGM 스퍼터막 사이의 니켈 도금 코팅만을 용해함으로써 기판을 손상하지 않고 PGM 스퍼터막뿐만 아니라 다양한 성분의 부착막을 박리할 수 있다. 이 기초 가공는 방착판이나 스퍼터막과의 밀착성이 높아 스퍼터막 박리에 의한 스퍼터 처리 불량을 방지할 수 있으며, 다양한 형상의 부품에도 도금 가공이 가능하다. 이 세정방법은 기판 열화를 방지할 뿐만 아니라 알루미늄 성막에 비해 저비용을 실현할 수 있다. 또 세정제 사용량도 줄일 수 있어 친환경적인 차세대 치구(JIG) 세정법이다.

다나까귀금속공업과 순환경제

다나까귀금속공업은 1885년의 창업 이래 지속적으로 귀금속 재활용 사업을 해 왔다. 오랜 귀금속 연구개발로 쌓아온 기존의 귀금속 재활용 기술에 더해 ‘TANAKA Green Shield’와 같은 귀금속 재활용에 관한 새로운 기술 개발도 진행하고 있다. 다나까귀금속공업이 제공하는 귀금속 재활용 사업은 한정된 귀금속 자원의 재활용 추진과 순환경제 실현에 이바지하고 있다.

[1] 진공 성막 장치: 스퍼터링 및 증착 등 반도체 제조 공정에서 박막 성형에 사용하는 장치
[2] 방착판: 성막 장치의 챔버(물리적, 화학적 반응을 일으키기 위한 밀폐된 반응용기) 내벽에 막이 증착되는 것을 방지하기 위해 설치되는 판
[3] PGM: 귀금속 가운데 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐, 오스뮴의 6종을 가리킨다.