소유 비용 절감: 첨단 반도체 애플리케이션을 위한 EOS 니켈 NiCP 순수 니켈

2025년 5월 13일 | 읽기 시간: 5 분

 

반도체 장비 엔지니어와 제조 전문가는 화학적으로 가혹한 환경에서 나노미터 수준의 정밀도를 유지하면서 웨이퍼 처리량을 극대화해야 한다는 끊임없는 압박에 직면해 있습니다. 이러한 시스템의 핵심 부품에는 성능이나 시스템 가동 시간에 영향을 주지 않으면서 탁월한 내식성을 제공하는 소재가 필요합니다.

2024년에 발표된 업계 연구에 따르면 반도체 제조 환경의 부식은 마이크로 전자 장치 고장의 50% 이상을 차지하며, 생산 효율성과 신뢰성에 상당한 영향을 미칩니다.

EOS는 재료 혁신을 통해 이러한 문제를 해결하기 위해 글로벌 선도 공급업체들과 협력하고 있습니다: 최소 순도 99.0%의 상업적으로 순수한 니켈 합금인 EOS 니켈 NiCP입니다. 이 적층 제조(AM) 소재는 반도체 제조업체의 부품 설계 및 생산 방식을 혁신하여 보호 도금의 기존 한계를 없애고 부품 수명을 향상시킵니다.

반도체 제조의 까다로운 요구 사항 충족

반도체 생산은 극도의 정밀도로 운영됩니다. 미세한 온도 변화도 나노미터 단위의 공정에 영향을 미칠 수 있기 때문에 밀리켈빈 범위 내의 온도 제어는 필수적입니다. 또한 업계의 화학적으로 공격적인 환경은 중요한 구성 요소에 심각한 부식 문제를 야기합니다.

전통적으로 제조업체는 플라즈마 챔버의 열악한 화학 환경으로부터 챔버 구성 요소를 보호하기 위해 무전해 니켈 도금에 의존해 왔습니다. 이 방식은 효과적이기는 하지만 한계가 있습니다: 우선, 보호 층의 수명이 한정되어 있어 소모품 교체와 시스템 다운타임이 증가합니다. 또한 도금 공정에서는 중금속과 독성 화학 물질을 포함한 유해 폐기물이 발생할 수 있습니다.

반도체 제조에 일반적으로 사용되는 특정 가스에 대한 규제가 강화됨에 따라 기존 소재를 대체할 수 있는 지속 가능한 대안이 점점 더 중요해질 것입니다. EU의 산업계는 2030년까지 전 세계 생산량의 20%를 대체할 목표를 세우고 있으며, 미국 독성물질관리법에서는 제조에 사용되는 물질에 대한 규제를 시행하고 있습니다. 아시아 태평양 지역에서는 중국, 싱가포르, 일본, 홍콩과 같은 주요 기업들이 기후 관련 재무 정보 공개 태스크포스 또는 국제 지속가능 표준 위원회와 연계하여 의무적인 기후 정보 공개를 시행할 계획을 발표했습니다.

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EOS 니켈 NiCP: 적층 제조를 통한 순수 니켈의 우수성

EOS 니켈 NiCP는 이러한 문제를 해결할 수 있는 획기적인 솔루션입니다. 최소 니켈 순도가 99.0%인 이 소재는 ASTM B162SAE AMS5553의 화학 성분 요건을 충족하여 가장 까다로운 애플리케이션에 탁월한 일관성과 신뢰성을 보장합니다.

기존 방식으로 순수 니켈 빌릿을 조달하는 것은 어렵고 비용이 많이 들기 때문에 고성능 제조를 위한 접근성이 제한될 수 있습니다. EOS 니켈 NiCP의 진정한 혁신은 이러한 한계를 혁신하는 방식에 있습니다. 이제 제조업체는 부품에 보호 도금을 적용하는 대신 적층 제조 기술을 사용하여 상업적으로 순수한 니켈로만 부품을 제작할 수 있습니다. 이 접근 방식은 환경적으로 문제가 되는 도금 공정의 필요성을 없애는 동시에 부품 수명을 연장하고 성능을 향상시킵니다. 

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반도체 애플리케이션을 위한 EOS 니켈 NiCP의 주요 이점

  • 향상된 내식성: NiCP는 순도가 매우 높아 소모품 수명에 직접적인 영향을 미치는 부식 환경에 대한 내성이 뛰어나 반도체 챔버 부품 및 화학 처리 장비에 이상적입니다.
  • 시스템 가동 시간 극대화: NiCP로 제작된 부품은 기존 도금 부품에 비해 작동 수명이 연장됩니다. 이는 장비 가용성을 극대화하고 전체 웨이퍼 제조 처리량을 증가시켜 제조업체의 수익에 직접적인 영향을 미칩니다.
  • 설계 최적화: 적층 제조를 사용하면 기존 제조 방식으로는 불가능한 복잡한 내부 채널과 혁신적인 형상을 통해 최적화된 열 관리 솔루션을 만들 수 있습니다. 이러한 설계는 열 방출, 시스템 속도 및 정확성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
  • 환경에 미치는 영향 감소: NiCP는 전기 도금 공정의 필요성을 제거함으로써 부품 성능을 유지 또는 개선하면서 유해 폐기물 발생을 줄이는 보다 깨끗하고 지속 가능한 제조 방식을 제공합니다.
  • 낮은 응력 특성: NiCP는 매우 낮은 잔류 응력을 나타내며, 부품은 종종 준공된 상태로 사용할 수 있습니다.
  • 다양한 제조 옵션: 이 소재는 M 290M 400-4를 포함한 EOS의 산업용 3D 프린팅 시스템에서 철저한 테스트를 거쳤습니다. M 400-4의 80μm 파라미터는 생산 효율성을 위해 매우 높은 제작 속도를 지원합니다.

 

반도체를 넘어: 산업 전반의 다목적성

특히 반도체 응용 분야에 적합하지만, EOS 니켈 NiCP의 뛰어난 특성으로 인해 다른 여러 산업 분야에서도 가치가 있습니다. 내식성이 뛰어나고 순도가 높아 화학 처리 장비 및 부식성 환경에 노출되어야 하는 다양한 애플리케이션에 이상적입니다.

이 소재의 높은 연성과 우수한 내식성은 첨단 산업 환경에서 흔히 요구되는 기계적 스트레스와 화학적 노출을 모두 견뎌야 하는 부품에 대한 가능성을 열어줍니다.

 

소재 혁신을 통한 제조 혁신

EOS 니켈 NiCP는 첨단 소재와 적층 제조를 결합하여 오랜 산업 과제를 해결할 수 있는 방법을 보여줍니다. EOS는 최적화된 설계로 순수 니켈 부품을 직접 생산할 수 있도록 지원함으로써 반도체 제조업체가 성능을 개선하고 환경에 미치는 영향을 줄이며 궁극적으로 생산성을 향상할 수 있도록 돕고 있습니다.

재료 순도, 내식성 및 정밀도가 타협할 수 없는 요구 사항인 산업을 위해 EOS 니켈 NiCP는 현재의 제조 한계를 해결하는 동시에 부품 설계 및 성능에 대한 새로운 가능성을 열어주는 미래 지향적인 솔루션을 제공합니다.

영감 얻기

니켈 합금

 이러한 소재의 특성으로 인해 항공우주 및 에너지 산업, 공정 산업, 석유 및 가스, 선박 건조용 가스터빈 등 다양한 분야에 이상적입니다.

EOS M 290

인증된 금속 3D 프린팅 부품을 위한 업계 표준인 중형 다목적 3D 프린터입니다: 견고한 시스템 설계와 강력한 400와트 파이버 레이저가 매일 신뢰할 수 있는 고성능을 제공합니다.

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