이흥수
2000-05-23 16:46:45
6
531
작은 엔지니어링 업체에 근무하는 사람입니다.
반도체 공정에 들어가는 장비를 엔지니어링 하게 되었는데, 크린도를 맞추어 설계하여야 합니다. 크린도 대하여에 대하여 대충은 알겠는데, 크린도 클라스별로 요구되는 크린도가 어떻게 다른지 알고 싶습니다.
또한 클린도 클라스에 따라 장비는 어떻게 설계 하여야 하나요?
단순히 Seal 설계를 잘하면 되는건지, 특수 장치를 설계 해야 하는지 등등을 알고 싶습니다.
알고계신분의 답변을 부탁 드립니다.
반도체 공정에 들어가는 장비를 엔지니어링 하게 되었는데, 크린도를 맞추어 설계하여야 합니다. 크린도 대하여에 대하여 대충은 알겠는데, 크린도 클라스별로 요구되는 크린도가 어떻게 다른지 알고 싶습니다.
또한 클린도 클라스에 따라 장비는 어떻게 설계 하여야 하나요?
단순히 Seal 설계를 잘하면 되는건지, 특수 장치를 설계 해야 하는지 등등을 알고 싶습니다.
알고계신분의 답변을 부탁 드립니다.
김준영님의 글
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말씀하신 에어클래스지수(Air Class Number)는 공기청정도를 나타냅니다.
공기 청정도를 나타내기 위해서는 보통 두가지 인자를 사용합니다.
1. 허용된 입자의 최대크기
2. 허용된 최대량
LSI반도체 작업장은 입자의 최대크기로는 0.5㎛수준까지 공기를 여과해야 합니다. 또한 입자의 양은 공정실의 공기의 흐름으로 측정되는데 분당 입방피트속의 입자수가 에어클래스지수(Air Class Number)가 됩니다. 보통 VLF후드(Vertical Laminar Flow Station: 수직 라미나 유통 작업대)의 경우 클래스 100정도 됩니다. VLSI반도체 공정의 경우 최대입자크기 0.3 ㎛에 클래스 10은 되어야합니다. 최근의 ULSI의 경우 슈퍼클린룸 기준을 뛰어 넘으나 정확한 수치는 잘 모르겠습니다. 보통 생산부품의 경우 클래스 100,000정도이므로 이를 고려하셔야 할것 같습니다. 말씀하신 장비가 어느곳에 사용되는지 알수 없지만 최소한 방진 및 50V이하의 정전대비효과를 고려해야 할 것 같습니다.
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충실한 답변에 정말 감사 드립니다.
사용되는 장비는 Wafer Handling 중 하나입니다. 장비의 설계면에서 추가로 질문하고 싶습니다.
1. 크린도에 대응하기위하여 기계의 운동부에 자바라같은 커버를 두거나 더높은 클린도가 요구되는곳에서는 기계내부에 진공도를 둔다는 말을들었는데, 요구되는 클린도에따라 어느정도의 방진설계를 해야 하는지요. 또한 진공도를 주는방법은 어떻게 하나요?
2. 50V 이하의 정전대비효과 라고 말씀하셨는데,왜 필요하며 어떻게 대응해야 합니까?
다시한번 김준영님의 답변을 기대합니다.
안녕하세요?
도움이 되었다니 다행입니다. 우선 슈퍼클린룸의 에어클래스 지수는 확인결과 0.1㎛이하 입니다. 이점 참고하시기 바랍니다.
클린룸에 있어서 공기중에 부유 분진을 제거하는 방법은 보통 전기집진장치와 공기필터를 사용합니다. 이미 말씀드린 VLF후드의 경우(클래스 100정도) HEPA 공기필터를 사용하여 분진을 제거하며, 슈퍼클린룸의 경우는 ULPA필터를 사용하여 0.1㎛이하의 분진까지 고효율로 제거합니다. 이때 클래스 1정도의 클린룸이 가능합니다.
상기 적은 바와 같이 클린룸에 대응설계란 우선 분진을 발생시키지 않는 구조를 지녀야합니다. 그렇기위해서는 가동부에 있어서는 보통 모터와 볼스크류를 사용하기보다는 공기식 리니어모터를 사용합니다. 리니어모터는 유도형(LIM:Linear Induction Motor) , 직류형(LDM : Linear Direct current Motor), 동기형(LSM : Linear Synchronous Motor), 펄스형(LPM : Linear Linear stepping Motor)이 있으며 추력과 스트로크, 동작속도에따라 그 사용처에 적합한 것을 채택합니다. 일본의 경우 슈퍼클린룸에 대응하는 반송장치에 리니어모터를 사용하고 있습니다. 간단히 설명하면 LIM,LSM은 고속,대추력 제어에 적합하고, LDM은 저추력, 고위치결정 정도제어에 사용되며 LPM은 폐루프제어가 잘되어 제어가 간단합니다. 리니어모터를 사용하는 경우 비접촉식 이송이 용이하여 질문하신 자바라 같은 커버를 두실필요가 없습니다.
또한 질문하신 진공도를 두는 방법이란 흔히 진공장비에 사용하는 기법으로 Load Lock System을 말합니다. 즉 고진공(보통 10e-6 Torr)을 이용하여 작업하는 증착장비, 드라이 에칭장비, 스퍼터등에 별도의 Loader를 두어 로타리펌프로 저진공(보통 10e-2 Torr)을 뽑고 이송장치(보통 LM guide)를 이용하여 고진공 챔버로 Wafer를 옮기는 방법입니다. 펌프및 진공장비의 선택에대한 문제는 http://www.korvac.co.kr를 방문해 정보를 얻으시기 바랍니다.
다음은 조립의 문제입니다. 보통 클린룸에 대응하는 장비는 크린룸과 같은 정도의 환경에서 조립테스트를 거친후 보통 유닛별로 분해하고 포장해서 클린룸으로 에어샤워를 거쳐 옮긴후 다시 조립을 하는것이 보통입니다. 말씀하신 장비의 경우 이점을 참고해서 설계시 분진발생요인을 미리 방지하시기 바랍니다.
재료의 선정에있어서는 보통 SUS계열이나, Al계열을 아노다이징을 택하여 제작하고 있습니다. 특별히 재료에 문제를 두는것은 아니나 클린룸의 경우 습도가 상대적으로 높으므로( 보통 15~50%) 습도에 민감하지 않은 재료를 선택하시기 바랍니다.
다음은 정전현상(Static Charge)문제입니다. 웨이퍼나 장비가 정전현상을 띠게되면 대기로부터 각종입자를 끌여들이게 됩니다. 즉 클래스 관리를 아무리 잘한다고 해도 실제 웨이퍼와 장비는 오염될수 있습니다. 또한 이때의 정전기는 5만볼트에 달할 수 있습니다. 그러므로 클린룸에서는 비정전 용기나 의복을 사용합니다. 흔히 장비의 경우 비정전 도료를 사용하거나 비정전 용제를 사용하는 것으로 일고있습니다. 비정전 용제의 사용의 경우 보통 1년정도는 유효하다고 합니다. http://www.seigi.co.kr/를 한번 방문해보시기 바랍니다.
참고로 위에 적은 두 site는 저와는 아무런 관계가 없습니다. 다만 업체선정에 있어서 출발점으로 삼기바랍니다.
감사합니다.
도움이 되었다니 다행입니다. 우선 슈퍼클린룸의 에어클래스 지수는 확인결과 0.1㎛이하 입니다. 이점 참고하시기 바랍니다.
클린룸에 있어서 공기중에 부유 분진을 제거하는 방법은 보통 전기집진장치와 공기필터를 사용합니다. 이미 말씀드린 VLF후드의 경우(클래스 100정도) HEPA 공기필터를 사용하여 분진을 제거하며, 슈퍼클린룸의 경우는 ULPA필터를 사용하여 0.1㎛이하의 분진까지 고효율로 제거합니다. 이때 클래스 1정도의 클린룸이 가능합니다.
상기 적은 바와 같이 클린룸에 대응설계란 우선 분진을 발생시키지 않는 구조를 지녀야합니다. 그렇기위해서는 가동부에 있어서는 보통 모터와 볼스크류를 사용하기보다는 공기식 리니어모터를 사용합니다. 리니어모터는 유도형(LIM:Linear Induction Motor) , 직류형(LDM : Linear Direct current Motor), 동기형(LSM : Linear Synchronous Motor), 펄스형(LPM : Linear Linear stepping Motor)이 있으며 추력과 스트로크, 동작속도에따라 그 사용처에 적합한 것을 채택합니다. 일본의 경우 슈퍼클린룸에 대응하는 반송장치에 리니어모터를 사용하고 있습니다. 간단히 설명하면 LIM,LSM은 고속,대추력 제어에 적합하고, LDM은 저추력, 고위치결정 정도제어에 사용되며 LPM은 폐루프제어가 잘되어 제어가 간단합니다. 리니어모터를 사용하는 경우 비접촉식 이송이 용이하여 질문하신 자바라 같은 커버를 두실필요가 없습니다.
또한 질문하신 진공도를 두는 방법이란 흔히 진공장비에 사용하는 기법으로 Load Lock System을 말합니다. 즉 고진공(보통 10e-6 Torr)을 이용하여 작업하는 증착장비, 드라이 에칭장비, 스퍼터등에 별도의 Loader를 두어 로타리펌프로 저진공(보통 10e-2 Torr)을 뽑고 이송장치(보통 LM guide)를 이용하여 고진공 챔버로 Wafer를 옮기는 방법입니다. 펌프및 진공장비의 선택에대한 문제는 http://www.korvac.co.kr를 방문해 정보를 얻으시기 바랍니다.
다음은 조립의 문제입니다. 보통 클린룸에 대응하는 장비는 크린룸과 같은 정도의 환경에서 조립테스트를 거친후 보통 유닛별로 분해하고 포장해서 클린룸으로 에어샤워를 거쳐 옮긴후 다시 조립을 하는것이 보통입니다. 말씀하신 장비의 경우 이점을 참고해서 설계시 분진발생요인을 미리 방지하시기 바랍니다.
재료의 선정에있어서는 보통 SUS계열이나, Al계열을 아노다이징을 택하여 제작하고 있습니다. 특별히 재료에 문제를 두는것은 아니나 클린룸의 경우 습도가 상대적으로 높으므로( 보통 15~50%) 습도에 민감하지 않은 재료를 선택하시기 바랍니다.
다음은 정전현상(Static Charge)문제입니다. 웨이퍼나 장비가 정전현상을 띠게되면 대기로부터 각종입자를 끌여들이게 됩니다. 즉 클래스 관리를 아무리 잘한다고 해도 실제 웨이퍼와 장비는 오염될수 있습니다. 또한 이때의 정전기는 5만볼트에 달할 수 있습니다. 그러므로 클린룸에서는 비정전 용기나 의복을 사용합니다. 흔히 장비의 경우 비정전 도료를 사용하거나 비정전 용제를 사용하는 것으로 일고있습니다. 비정전 용제의 사용의 경우 보통 1년정도는 유효하다고 합니다. http://www.seigi.co.kr/를 한번 방문해보시기 바랍니다.
참고로 위에 적은 두 site는 저와는 아무런 관계가 없습니다. 다만 업체선정에 있어서 출발점으로 삼기바랍니다.
감사합니다.
우선 클린룸 대응설계에 많은 관심을 보여주셔서 감사합니다.
클린룸의 경우 비정전용제를 벽과 작업대에 처리하는 것이 일반적이나, 실제 유동하는 공기(보통 천정에서 바닥으로 공기조화가 일어납니다)의 경우 공기유동의 길목에 Ionizer를 설치하여 가스속의 정전하를 중화시켜 정전기 발생 원인를 제거하기도 합니다.
클린룸이 아닌, 클린룸 장비의 경우 실제 정전기가 문제가 되는 곳은 장비의 외장입니다. 즉, 작업을 하는 작업자가 비정전용기나 의복을 사용하더라도 장비의 외장에서 발생하는 정전기가 문제가 되는 것 입니다. 클린룸장비의 대부분은 진공장비이고 높은 진공도를 유지하기 때문에 장비 내부에서의 정전기는 큰 문제가 되지 않습니다. 또한 고전압 발생장비(예로서 E-beam Evaporator)의 경우 발생한 고전압을 접지(Earth)시켜 방전시키므로 근본적으로 내부의 정전기 발생 원인은 큰 문제가 되지 않습니다.
말씀하신대로 장비를 분해해서 내부의 정전기 발생원을 제거한후 조립하는 것도 방법이겠으나 반도체 장비의 경우 분해 조립후에는 공정변수가 변화하므로 그러한 방법은 택하지 않는 것이 일반적입니다.
그러므로 정전방지도료를 사용하여 장비의 외장을 도장하는 것이 가장 좋으리라 사료되나 여의치않을 경우 장비의 외장부분을 정전 방지용제를 사용하여 처리하는 것이 있을 수 있습니다. 이런 선택사양은 사용하는 장비의 용도가 어느정도의 클린룸에 대응하는냐에 따라 결정될 수 있을 것입니다.
이렇한 클린룸 대응설계란 각 장비회사마다 각자의 장비에 맞는 노하우가 있으므로 원론적인 면만을 설명드릴 수 밖에 없습니다.
아울러 정전기 방지 용제를 사용하는 경우 일정시간을 두고 재도포를 하는것이 일반적입니다. 그리고 스프레이식 역시 근본적으로는 용제식과 별 차이가 없다고 생각됩니다. 그러므로 분사후 고르게 도포시키는 것이 중요하리라 생각됩니다.
답변이 되었으면 합니다.
감사합니다.
클린룸의 경우 비정전용제를 벽과 작업대에 처리하는 것이 일반적이나, 실제 유동하는 공기(보통 천정에서 바닥으로 공기조화가 일어납니다)의 경우 공기유동의 길목에 Ionizer를 설치하여 가스속의 정전하를 중화시켜 정전기 발생 원인를 제거하기도 합니다.
클린룸이 아닌, 클린룸 장비의 경우 실제 정전기가 문제가 되는 곳은 장비의 외장입니다. 즉, 작업을 하는 작업자가 비정전용기나 의복을 사용하더라도 장비의 외장에서 발생하는 정전기가 문제가 되는 것 입니다. 클린룸장비의 대부분은 진공장비이고 높은 진공도를 유지하기 때문에 장비 내부에서의 정전기는 큰 문제가 되지 않습니다. 또한 고전압 발생장비(예로서 E-beam Evaporator)의 경우 발생한 고전압을 접지(Earth)시켜 방전시키므로 근본적으로 내부의 정전기 발생 원인은 큰 문제가 되지 않습니다.
말씀하신대로 장비를 분해해서 내부의 정전기 발생원을 제거한후 조립하는 것도 방법이겠으나 반도체 장비의 경우 분해 조립후에는 공정변수가 변화하므로 그러한 방법은 택하지 않는 것이 일반적입니다.
그러므로 정전방지도료를 사용하여 장비의 외장을 도장하는 것이 가장 좋으리라 사료되나 여의치않을 경우 장비의 외장부분을 정전 방지용제를 사용하여 처리하는 것이 있을 수 있습니다. 이런 선택사양은 사용하는 장비의 용도가 어느정도의 클린룸에 대응하는냐에 따라 결정될 수 있을 것입니다.
이렇한 클린룸 대응설계란 각 장비회사마다 각자의 장비에 맞는 노하우가 있으므로 원론적인 면만을 설명드릴 수 밖에 없습니다.
아울러 정전기 방지 용제를 사용하는 경우 일정시간을 두고 재도포를 하는것이 일반적입니다. 그리고 스프레이식 역시 근본적으로는 용제식과 별 차이가 없다고 생각됩니다. 그러므로 분사후 고르게 도포시키는 것이 중요하리라 생각됩니다.
답변이 되었으면 합니다.
감사합니다.
공지사항
공기 청정도를 나타내기 위해서는 보통 두가지 인자를 사용합니다.
1. 허용된 입자의 최대크기
2. 허용된 최대량
LSI반도체 작업장은 입자의 최대크기로는 0.5㎛수준까지 공기를 여과해야 합니다. 또한 입자의 양은 공정실의 공기의 흐름으로 측정되는데 분당 입방피트속의 입자수가 에어클래스지수(Air Class Number)가 됩니다. 보통 VLF후드(Vertical Laminar Flow Station: 수직 라미나 유통 작업대)의 경우 클래스 100정도 됩니다. VLSI반도체 공정의 경우 최대입자크기 0.3 ㎛에 클래스 10은 되어야합니다. 최근의 ULSI의 경우 슈퍼클린룸 기준을 뛰어 넘으나 정확한 수치는 잘 모르겠습니다. 보통 생산부품의 경우 클래스 100,000정도이므로 이를 고려하셔야 할것 같습니다. 말씀하신 장비가 어느곳에 사용되는지 알수 없지만 최소한 방진 및 50V이하의 정전대비효과를 고려해야 할 것 같습니다.