반도체 하나가 탄생하기까지는 수많은 공정과 적지 않은 시간을 거쳐야만 한다. 그리고 그 뒤에는 완벽한 반도체를 만들어내기 위해 부단히 노력하는 엔지니어들이 있다.

반도체 제조 현장에서 이들의 일상을 늘 함께하는 것 중의 하나는 ‘방진복’이다. 방진복, 방진화를 비롯한 방진 도구들은 품질에 부정적 영향을 줄 수 있는 미세먼지나 눈에 보이지 않는 파티클로부터 오염을 방지하고 정전기도 최소화할 수 있게 도와준다.

방진복과 함께한 지 어느덧 15년. 메모리IMP기술팀 글로벌 제조&인프라총괄 업무를 담당하는 정영웅 님에게 이는 ‘열정의 흔적’이다. 종일 Fab 안에서 답답한 방진복을 착용한 뒤 작업을 마칠 때면 내피가 땀으로 흠뻑 젖기도 하지만, 정영웅 님은 매일 새로운 책임감을 되새기며 방진복을 꼼꼼히 갖춰 입고 현장으로 발걸음을 옮긴다. 반도체 공정을 책임지는 거인들과 그 도구, ‘방진복’ 이야기가 궁금하다면 지금 영상을 통해 만나보자.

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“이분들이 바로 제가 일하는 이유입니다!”

훈훈한 멘트와 함께, 아버지와 동생을 직접 소개한 ‘내일도 애쓰지(ESG) 시즌2’ 여덟 번째 이야기의 주인공은. 바로 삼성전자 반도체에서 ‘냉동보일러’ 관련 업무를 담당하고 있는 윤상엽 님입니다. 이번 영상을 위해 모인 윤상엽 님 삼부자는, 그가 회사에서 어떤 일을 하는지 알아보기 위해 함께 현장에 방문하는 시간을 가졌는데요.

윤상엽 님의 일터는 늘 시원한 실내 온도가 유지되는 다소 독특한 공간입니다. 그의 업무는 *Fab의 온도를 일정하게 유지하기 위해 사용되는 냉수와 스팀 생산 설비를 관리하는 일인데요. 최근에는 보다 친환경적인 온도 유지 방법을 찾기 위해, 대기에 피해가 적은 냉매를 찾아 이로 교체하해 나가는 일에 집중하고 있습니다.

*Fab: Fabrication의 줄임말로 반도체 제조 공정 또는 공장을 뜻함

시원한 일터와 가족 간의 훈훈한 정으로 냉·온탕을 오갔던 이번 투어. 윤상엽 님의 열정적인 모습에 아버지와 동생도 별 다섯 개를 줄 수밖에 없었다고 하는데요. 가족 어드밴티지를 없이도 별 5개를 받기에 충분했던 윤상엽 님의 업무 현장, 함께 살펴볼까요?

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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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