[딱 알려드림] 반도체 공장을 지탱하는 보이지 않는 기술

SK에코플랜트의 생성형 AI를 활용해 요약·편집한 내용입니다
반도체 공장의 핵심은 클린룸과, 24시간 일정 환경을 유지하는 유틸리티로 볼 수 있습니다. 두 기술에 대해 상세히 살펴보고 반도체 공장의 완벽한 운영을 뒷받침하고 있는 SK에코플랜트의 핵심 기술을 살펴봅니다.

 

눈에 보이지 않는 먼지 하나 미세한 온도 차이만으로도 ​

반도체 품질에 직접적인 영향을 줄 수 있다는 사실, 알고 계셨나요? 

 

반도체 공장에는 두 가지 기술이 숨어 있습니다. 

반도체 제조의 핵심인 초정밀 청정 공간 클린룸. 

그리고 그 환경을 24시간 유지하는 유틸리티인데요. 

먼저 클린룸, 어떤 공간일까요? 

클린룸에서는 0.5μm, 머리카락 굵기의 약 1/100 크기의 먼지조차 관리 대상입니다.

이렇게 작은 입자까지 제어하려면 단순히 먼지를 없애는 것만으로는 부족한데요.

총 6가지 환경 조건을 동시에 맞춰 클린룸을 관리한다고 합니다.

특히 Photo Zone은 진동이 있으면 패턴 정밀도에 영향을 줄 수 있기 때문에 ​
진동 기준이 훨씬 엄격하다고 해요.
이처럼 클린룸이 요구하는 조건은 까다롭습니다.

그리고 이 조건들을 유지하기 위해 FAB은 복잡한 구조로 이루어져 있습니다.

FAB 의 단면을 보면, 가운데 클린룸이 있고 위에는 깨끗한 공기를 내려보내는 층,
아래는 공기를 회수하는 층과 각종 배관이 지나가는 층, 양쪽에는 장비를 반입하는 공간까지 말이죠.

FAB 건설 기술을 발전시켜 온 SK에코플랜트는 

이 복잡한 구조의 FAB 3개층으로 쌓아올린 ​세계 최초 3복층 FAB을 실현하고 있고

기존 라인이 가동 중인 상태에서도 진동을 최소화하며 ​시공할 수 있는 독자 공법까지 개발했습니다. 

 

클린룸이 실제로 작동하려면 무엇이 필요할까요? 전기, , 가스, 냉각, 공기 정화​

이 모든 걸 24시간 멈추지 않고 공급하는 인프라 즉, 유틸리티가 필요합니다.

유틸리티는 크게 세 가지로 나눠볼 수 있는데요.

첫째, 공기를 다루는 시스템입니다. 

클린룸에 들어가는 ​외부 공기의 온도와 습도를 맞추고 정화하기 위해 여러 설비가 동시에 돌아갑니다.

 

둘째, 물을 다루는 시스템입니다. 

반도체 세정에 쓰이는 물은 ​불순물을 극한까지 제거한 초순수(UPW)라는 특수한 물을 사용하고 

장비에서 발생하는 ​열을 식히는 냉각수(PCW)도 별도로 순환합니다.

이런 물 시스템을 안정적으로 유지하기 위해 폐수재활용시스템 등과 함께 ​
SK에코플랜트는 자체 개발한 수처리 기술 CSRO를 적용하고 있습니다
일반적인 역삼투압 방식의 회수율이 75% 수준인 데 비해 
CSRO는 조건에 따라 최대 98%까지 회수할 수 있습니다

셋째, 화학물질과 가스를 다루는 시스템입니다.
공정에 필요한 특수 가스와 화학물질을 저장·공급하고 공정 중 ​
발생하는 유해 가스를 처리하는 배기 시스템까지 갖추고 있습니다.


공기, , 가스 등 모든 시스템이 24시간 멈추지 않으면서도 ​

효율적으로 작동하게 만드는 것, 그것이 유틸리티 기술의 핵심입니다. 

먼지 하나 허용하지 않는 클린룸, 단 한 순간도 멈출 수 없는 유틸리티. 

결국 반도체 공장은 이 모든 기술을 하나의 체계로 엮어낼 수 있을 때 완성됩니다.

AI Infra Solution Provider, SK에코플랜트입니다.

 


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