우리 #반모 할래? 7탄, 반도체가 제조되는 곳 ‘Fab’ 관련 용어 알아보기
반도체가 탄생하는 곳을 우리는 ‘팹(Fab)’이라고 부릅니다. Fab은 제조를 뜻하는 ‘Fabrication’을 줄인 말로, 반도체 업계에서는 반도체 제조 시설을 의미하는데요. 오늘 ‘쉽게 알아보는 반도체 모임, #반모’ 에서는 Fab과 관련된 핵심 용어를 정리해 봤습니다.
먼지 한 톨도 허용되지 않는 곳, 클린룸(Clean room)
반도체 생산라인 내부는 클린룸(Clean room)이라고 불립니다. 반도체 제조 공정에서는 아주 작은 먼지, 입자 하나라도 들어가면 반도체 품질에 영향을 줄 수 있는데요. 이는 클린룸이 외부 환경과는 다른 아주 높은 수준의 청정도를 유지해야 하는 이유입니다.
공간의 청정도를 나타내는 척도는 ‘클래스’인데요. 클래스는 가로, 세로, 높이가 각 1피트인 1입방피트 안에 0.5 마이크로미터 이상 크기의 입자 수가 얼마나 되는지를 나타냅니다. 예를 들어, 클린룸의 클래스가 1,000이라고 하면, 0.5마이크로미터 이상 크기의 입자가 1,000개 이하인 공간이라고 할 수 있죠.
삼성전자 반도체 클린룸 내부에는 천장의 먼지를 걸러주는 고성능 필터가, 바닥에는 격자 모양의 미세한 구멍이 있습니다. 위에서 아래로 공기가 순환하는 구조를 통해 청정한 환경이 유지되고 있는 것이죠.
생산 환경에 최적화된 라인 내부로 들어가기 위해서는 근무자 역시 특별한 복장인 ‘방진복’을 착용해야 하는데요. 방진복은 먼지 등 미세한 입자들이 빠져나가지 않게 하는 기능은 물론, 반도체 집적회로에 영향을 줄 수 있는 정전기를 방지하는 기능도 갖추고 있습니다.
웨이퍼의 효율적인 이동을 돕는 택배 상자 ‘FOUP’과 운송 차량 ‘OHT’
반도체는 3주 이상의 기간 동안 8대 공정으로 대표되는 단계들을 수백 차례 오가며 탄생합니다. 이 과정에서 웨이퍼가 넓은 Fab 안에 있는 다양한 설비들로 효율적으로 이동할 수 있도록 해주는 것이 FOUP(Front Opening Unified Pod/Front Opening Universal Pod)과 OHT(Overhead Hoist Transport)입니다.
FOUP은 웨이퍼를 보관하거나 안전하게 이동할 수 있게 고안된 용기로, 웨이퍼 배송 전용 상자라고 할 수 있습니다. 그리고 이 상자를 필요한 곳으로 이동시켜주는 배송 차량이 바로 OHT죠. OHT는 Fab 내부에서 가장 눈에 띄는 설비 중 하나인데요. Fab 천장에 도로처럼 설치된 레일을 따라 웨이퍼가 담긴 FOUP을 필요한 설비로 빠르게, 자동으로 운송하는 역할을 합니다.
OHT 시스템은 자율 주행 시스템과 유사한데요. 이동 시 기기 간 충돌을 방지하고 장애물을 감지할 수 있는 센서가 탑재돼 있어, 위험이 발생할 경우 자동으로 감속해 안전한 이동이 가능하기 때문입니다. 반도체 라인의 생산 효율성은 OHT를 통해 크게 향상될 수 있었습니다.
반도체 생산라인은 직접 들어가 체험해보기 힘든 공간인 만큼 반도체에 관심 있는 분들에게 더욱 신기한 공간일 것 같습니다. 오늘 소개해 드린 내용이 여러분의 호기심을 해소해 줄 수 있길 바라며, 다음 #반모 도 기대해 주세요!
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