반도체 산업의 고도화에 따라, 장비 부품에 요구되는 신뢰성과 내환경성 수준도 점점 높아지고 있습니다. 반도체 산업 내에서 알루미늄 계열 소재는 우수한 경량성, 뛰어난 열전도성, 우수한 가공성을 바탕으로 다양한 장비 부품에 폭넓게 활용되고 있지만, 플라즈마 환경이나 화학물질에 대한 내성이 부족하다는 근본적인 한계를 지니고 있습니다.
특히 극한의 온도와 화학 반응이 수반되는 반도체 공정 환경에서는 알루미늄의 표면이 쉽게 손상되어 장비 성능 저하나 부품 수명 단축으로 이어질 수 있습니다. 이에 따라 알루미늄의 본래 특성은 유지하면서도, 내식성·경도·절연성과 같은 기능적 특성을 강화할 수 있는 표면 처리 기술에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있습니다.
이번 글에서는 이러한 요구에 효과적으로 대응하는 대표적인 기술인 아노다이징(Anodizing)에 대해 소개하겠습니다.
■ Anodizing이란?
Anodizing은 ‘양극 산화 처리’로도 불리며, 알루미늄 금속 표면을 인위적으로 산화시켜 치밀하고 견고한 산화막(Oxide Film)을 형성하는 기술입니다. 전해질 용액에 알루미늄 부품을 담그고, 전류를 흐르게 하여 알루미늄 표면에 산화 알루미늄층(Al₂O₃)을 생성하는 원리입니다.
이러한 산화막은 일반적인 알루미늄 산화층보다 훨씬 두껍고 단단하며, 내식성, 내마모성, 절연성, 내열성이 크게 향상됩니다. 또한 알루미늄 본래의 가벼움과 가공성은 그대로 유지하면서도, 플라즈마와 습식/건식 화학 반응 환경에서도 안정적인 성능을 제공합니다.
Anodizing은 크게 황산법과 수산법으로 나눌 수 있습니다. 두 방식은 모두 전기화학적 원리는 같지만, 사용되는 전해액과 형성되는 산화막의 물성, 적용 목적에서 차이를 보입니다.
| 항목 | 황산법 | 수산법 |
| 사용 목적 | 반도체 부품의 절연 특성 부여, 외관 보호 | |
| 주요 특징 | 경도 및 내절연 특성 우수 | 내식성 우수 |
| 경도(Hv) | 약 400 ~ 500 | 약 350 ~ 400 |
| 체적 저항(Ωcm) | E+9 ~ E+10 | |
| 막 두께 및 구조 | 상대적으로 두껍고 강한 산화막 형성 | 구조는 조밀하고 내화학성에 강점 |
Anodizing의 기술적 특징으로는 다음과 같습니다.
- 고경도 산화막 형성
생성되는 산화층은 비커스 경도 기준 약 300~600Hv 수준으로, 가공되지 않은 알루미늄 대비 훨씬 단단한 표면을 제공합니다. - 우수한 절연 특성
전기 절연성이 우수해, 전기적 간섭을 방지해야 하는 공정 부품에 적합합니다. 이는 반도체 장비에서 매우 중요한 요소 중 하나입니다. - 내식성 강화
산화막이 외부 산화 및 화학 반응을 차단함으로써, 부식 방지 성능이 탁월합니다. 특히 습기나 약산성/약알칼리 환경에서 성능이 뛰어납니다. - 표면 균일성 및 정밀 제어
산화막의 두께(보통 수 μm~50μm)를 정밀하게 제어할 수 있어, 부품 특성에 맞춰 맞춤형 표면 처리가 가능합니다.
코미코의 Anodizing 기술은 알루미늄 부품의 약점을 보완하고, 반도체 공정의 신뢰성을 높이는 데 핵심적인 역할을 수행하는 표면 처리 기술입니다. 특히 정밀한 두께 제어, 우수한 절연성 및 내화학성 확보라는 강점을 통해 다양한 장비 부품에 안정성을 부여하며 APS, PVD, AD, ARC 등 고기능 코팅과 함께 융합해 사용될 수 있습니다.
다음 글에서는 코미코의 Arc Coating 기술에 대해 소개드리겠습니다. Arc Coating은 금속 타겟을 전기 아크를 통해 고온으로 순간 용융시켜, 미세한 입자로 분해하고 분사하여 기판에 증착시키는 표면 처리 기술로, 고강도·고부착력 박막 형성으로 파티클 발생을 효과적으로 제어할 수 있는 기술입니다. 다음 글도 많은 관심과 기대 부탁드립니다.
<About KoMiCo>
KoMiCo는 1996년 국내 최초로 반도체 장비 부품의 세정 및 코팅 서비스를 사업화한 기업으로, 미국, 중국, 대만, 싱가포르 등 글로벌 거점을 기반으로 세계 유수 반도체 기업들로부터 품질을 인증받은 Global No.1 기업입니다.
KoMiCo는 세정·코팅 신기술을 바탕으로 기존 사업의 고도화는 물론, OEM 반도체 장비용 핵심 부품 개발과 시장 확대를 통해 사업 영역을 지속적으로 확장하고 있습니다. 앞으로도 고객의 생산성과 수율 향상에 기여하며, 반도체 장비 부품 분야의 글로벌 선도 기업으로 나아가겠습니다.