특수가스 실린더 | Korea Cryogenics

GLOBAL PARTNERSHIP

Luxfer Gas Cylinders

글로벌 특수가스 실린더 시장의 리더 — 반도체에서 우주산업까지, 순도와 안전의 기준을 제시합니다

L6X^® 알루미늄 합금

Luxfer 독점 알루미늄 합금. 극한의 내부식성과 경량성을 동시에 달성하여 초고순도 가스의 오염 없는 저장을 보장합니다.

SGS^® Superior Gas Stability

고가치 특수가스의 안정 저장을 위한 내면 품질 기준입니다. 실린더 내부 표면의 청정도와 균일성을 관리해 ppb 단위 불순물 리스크를 낮춥니다.

팹 안전 표준

독성·부식성·자연발화성 가스까지 안전하게 취급. TPED, DOT, TC 등 글로벌 인증을 획득한 실린더로 반도체 팹의 최고 수준 안전 요구를 충족합니다.

LUXFER L6X®

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100+

국가

#1

시장점유율

6N

순도

ISO

9001

SGS QUALITY CONTROL

내부 표면을 끝까지 확인하는 공정

특수가스는 용기 내부의 작은 얼룩, 수분, 오염물도 품질 리스크가 됩니다.

100%

최종 내부 검사

SGS 등급은 출하 전 실린더 내부 상태를 개별 확인하는 품질 관리를 전제로 합니다.

Clean

얼룩·오염물 관리

내부 staining과 잔류 오염물을 줄여 고순도 가스의 저장 안정성을 높입니다.

CoA

문서 확인 항목

CoA, SDS, 라벨링, 추적성은 납품 사양과 가스 종류에 맞춰 상담 시 확인합니다.

SEMICONDUCTOR PROCESS

반도체 공정과 특수가스

하나의 반도체 칩이 탄생하기까지 — 수백 종의 특수가스가 나노미터 정밀도를 만듭니다

01

식각 (Etching)

💡 쉽게 말하면 — 도장 파는 것과 비슷해요. 필요 없는 부분을 가스로 '깎아내서' 회로 패턴을 만듭니다. 머리카락 1/1000 두께를 정확히 깎는 수준!

플라즈마 상태의 반응성 가스가 마스크로 보호되지 않은 영역을 선택적으로 제거합니다. 가스 순도가 낮으면 원하지 않는 곳까지 깎여서 불량이 발생해요.

CF₄ SF₆ Cl₂ HBr NF₃

02

증착 (Deposition)

💡 쉽게 말하면 — 케이크에 크림을 바르는 것과 비슷! 가스가 웨이퍼 위에서 화학 반응을 일으켜 원자 한 겹씩 얇은 막을 '입혀' 줍니다.

CVD(화학기상증착)나 ALD(원자층증착)로 원자 단위의 막을 쌓습니다. 절연막, 보호막, 배선용 금속막 등 다양한 층을 만들어요. 가스에 불순물이 있으면 막에 '구멍'이 생겨 누설전류가 발생합니다.

SiH₄ TEOS WF₆ NH₃ N₂O

03

도핑 (Doping)

💡 쉽게 말하면 — 순수한 물에 소금을 타면 전기가 통하죠? 순수한 실리콘에 극소량의 원소를 '타서' 전기가 흐르게 만드는 원리! 소금의 양이 곧 반도체 성능입니다.

이온주입기로 As(비소), P(인), B(붕소) 등의 원자를 실리콘에 박아 넣습니다. N형(전자 과잉) 또는 P형(전자 부족) 반도체를 만들어 트랜지스터의 ON/OFF를 제어해요. 가스의 미세한 불순물이 농도를 틀어버리면 칩 전체가 오작동합니다.

AsH₃ PH₃ B₂H₆ BF₃

04

세정 & 퍼지 (Cleaning & Purge)

💡 쉽게 말하면 — 요리 사이에 도마를 깨끗이 씻는 것! 이전 공정의 가스가 조금이라도 남아있으면 다음 공정을 오염시키니까, 초고순도 질소/아르곤으로 완벽하게 '씻어'냅니다.

공정 챔버와 가스 배관에 남아있는 이전 공정 가스를 초고순도 N₂, Ar, He로 완전히 밀어냅니다. 반도체 공정에서 가장 많이 사용되는 가스이기도 해요 — 하나의 칩을 만드는 동안 수백 번의 퍼지가 반복됩니다!

N₂ (UHP) Ar (UHP) He (UHP) HF

순도-수율 시뮬레이터

슬라이더를 움직여 가스 순도에 따른 수율 변화를 확인하세요

가스 순도 99.9999%

99.9% (3N) 99.99% (4N) 99.999% (5N) 99.9999% (6N)

불순물 농도 ≤ 1 ppb

예상 수율 영향 최적

왜 알루미늄인가?

같은 가스라도 용기 소재에 따라 순도가 달라집니다. 반도체 팹에서 알루미늄 실린더가 필수인 과학적 이유.

✓ SEMICONDUCTOR GRADE

40%

경량화

Non-Mag

비자성

High λ

높은 열전도

O₂ Safe

산소 안정

CO₂ 순도 변동 0.3 ppm

거의 변동 없음 → 마지막 한 방울까지 안정

오염 입자: 0

✗ NOT RECOMMENDED

Heavy

무거움

Mag ⚠

자성 간섭

H₂CO₃

탄산 부식

O₂ ↓

산소 감소

CO₂ 순도 변동 9.0 ppm

압력 감소 시 흡착 불순물 방출 → 순도 불안정

화학적 안정성

Al₂O₃ 보호 vs Fe 부식

순도 유지

0.3 ppm vs 9 ppm

O₂ 안정성 (3개월)

21% 유지 vs → 15%

내면 거칠기

Low (매끈) vs High (스폰지)

✓ 반도체 추천

Aluminium AA6061

40%

경량화

0

자성 간섭

Al₂O₃

자연 산화 피막

30×

순도 유지력

● 비자성(Non-magnetic): MRI·반도체 검사장비 근처 안전 사용

● 자연 산화 피막(Al₂O₃)이 습기·반응성 가스와의 부식 차단

● 높은 열전도율 → 가스 충전 시 효율적·안정적 열 분산

● 산소 안정성: 스틸에서 발생하는 내부 산소 소비 현상 없음

✗ 비추천

Steel (강철)

Heavy

무거운 중량

⚠

자성 간섭 있음

H₂CO₃

탄산 부식 취약

9ppm

CO₂ 변동량

✗ 수분 + CO₂ → 탄산(H₂CO₃) 형성 → 철 부식(Pitting Corrosion)

✗ 내부 산소 소비: 3개월 후 O₂ 농도 21% → 15% 급감 (심각 시 6%)

✗ 자성 → 정밀 센서/MRI 환경에서 간섭 유발

✗ 높은 표면 거칠기(Rugosity) → 스폰지처럼 불순물 흡착

CO₂ 표준 가스 순도 안정성 비교

Aluminium — 0.3 ppm 변동 매우 안정

0.3 ppm

Steel — 9 ppm 변동 불안정

9 ppm

* 실린더 압력이 감소하면서(가스 사용 시) 벽면에 흡착된 불순물이 탈착(Desorption)되어 가스 순도에 영향을 줍니다.

보이지 않는 적: 부식과 오염

강철 용기 내부에서 일어나는 화학 반응이 가스 순도를 파괴합니다.

💧 + 🏭

1단계: 반응

H₂O + CO₂ → H₂CO₃

수분과 가스가 만나 탄산 형성

2단계: 부식

H₂CO₃ + Fe → Rust

탄산이 철(Fe)을 공격 → 산화철 입자

3단계: 결과

가스 순도 오염 + 산소 농도 저하

(Oxygen Depletion)

⚠ 강철 용기 산소 저장 데이터

21%

초기 O₂

→

15%

3개월 후

→

6%

심각한 부식 시

* 내부 부식이 산소를 소비하여 농도 급감

💡 쉽게 말하면 — 철로 만든 물통에 탄산수를 넣으면 녹이 스는 것과 같습니다. 반도체 가스에서는 이 '녹'이 나노미터 공정을 망칩니다.

흡착과 탈착 효과 (Memory Effect)

Langmuir 등온 흡착 이론: 고압에서 가스 분자가 용기 벽면에 달라붙고, 압력이 낮아지면(가스 사용 시) 다시 떨어져 나옵니다.

💡 쉽게 말하면 — 스폰지를 물에 담갔다가(고압) 짜면(저압) 물이 나오듯, 거친 내벽에 달라붙은 불순물이 압력이 낮아질 때 가스로 흘러나옵니다.

표면 거칠기 (Rugosity)

거칠기 계수 = 실제 표면적 ÷ 기하학적 표면적. 거칠수록 수분·불순물이 갇히는 미세 공간이 기하급수적으로 늘어납니다.

알루미늄 (매끄러움)

Low Rugosity

스틸 (거칠음)

High Rugosity (Sponge)

Problem: 표면이 거칠수록(Rₐ 값 ↑) 수분과 불순물이 트랩되는 공간이 기하급수적으로 증가.

Impact: 잔류 수분은 진공 건조로도 완전 제거 어려움 → 가스와 반응하여 순도 저하.

정밀 연마 (Barrel Polishing)

Alumina/Zirconia 연마재와 함께 용기를 회전시키는 바렐 연마 공정으로 내면 조도 1S~2S 등급(초평탄화) 달성.

Target: Rₐ 5~100μm → 1S~2S

미세 크랙: 1~310μm 깊이의 미세 균열 제거 → 수분 트랩 방지

⚠ 주의: 불소(F)계 가스 용기는 Si 함량 10% 이하 연마재 사용 필수 (SiFₓ 불순물 방지)

XPS 분석 품질관리

X선 광전자 분광법(XPS)으로 내면 화학 조성을 원자 수준에서 분석. SiF₄ 비율 ≤ 0.3을 유지하여 할로겐 가스와의 반응 차단.

기준: Si/F₂ ratio ≤ 0.3

잔류 규소(Si)가 불소 가스와 반응하여 할로겐화규소(SiFₓ) 생성 방지

고온 진공 베이킹

240°C 이상 진공 상태에서 내벽을 가열하여 잔류 수분과 유기물을 완전히 탈기(Degassing). '메모리 효과'를 최소화합니다.

온도: ≥ 240°C under vacuum

수분·유기물 완전 제거 → 내벽 청정도 극대화

반도체 가스별 실린더 소재 권장표

각 가스의 화학적 특성에 따라 최적 실린더 소재가 다릅니다.

좌우로 스와이프하세요

가스 유형	화학식	주요 공정	추천 실린더	이유
삼불화질소	NF₃	챔버 세정	Al (Polished)	할로겐-실리콘 반응 방지
육불화텅스텐	WF₆	금속 배선 증착	Al / Stainless	불화물 부식 저항성
실레인/디실레인	SiH₄ / Si₂H₆	Si막 증착 (CVD/ALD)	Al (Dry Wall)	고반응성 → 절대 건조 내벽 필수
이산화탄소	CO₂	표준 가스	Al	탄산 부식 원천 차단
디보레인	B₂H₆	이온주입 (P-type)	Al (UHP)	금속 불순물 → 빔 품질 저하 방지
포스핀/아르신	PH₃ / AsH₃	이온주입 (N-type)	Al (UHP)	웨이퍼 결함 유발 금속입자 차단

⚠

Critical Constraint (이온 주입): 이온 빔 생성 시 용기 내 금속 불순물이 포함되면, 빔 품질이 저하되고 웨이퍼 결함을 유발합니다. 반드시 초고순도(UHP) 알루미늄 용기를 사용해야 합니다.

PRODUCT LINEUP

실린더 제품 라인업

반도체 팹 요구사항에 최적화된 AA6061 알루미늄 실린더

SERIES

모델	용량 (L)	외경 (mm)	높이 (mm)	충전압력 (bar)	무게 (kg)	Thread	합금

* 사양은 주문 시 변경될 수 있습니다 Alloy: AA6061 T6

내면 전해연마

Ra ≤ 0.25μm 표면 조도

부식 저항

AA6061 알루미늄 합금 — 독성·부식성 가스 대응

글로벌 인증

TPED · DOT · TC · KGS

실린더 크기 비교

호버하면 3D 효과 · 클릭하면 상세 스펙

1.016L

A8371K

10L

P3336Y

20L

P3409Y

47.5L

P3285Y

P3285Y | 47.5L · Ø250mm · 1340mm · 153bar

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