[STEP 한국기술대학] 반도체 장비 시설 운영 Part 1. - (7) 클린룸 클린장치

반도체 장비 시설 운영 Part 1.
(7) 클린룸 클린장치

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스목룸(Smock Room)

 

1. 스목룸 기능 및 구성

• 스목룸(Smock Boom)

 - 클린룸 입실 전에 작업에 필요한 옷(방진의류)으로 환복하는 공간

 - 클린룸 입실 전에 처음으로, 반드시 들르는 공간

 

2. 클린 락커 (Clean Locker)

• 방진복을 비치하는 공간

 - 방진복에 묻어있는 각종 오염물질 제거

 

 1) 클린 락커 구성

 • 프레임,팬 모터, 제어반, 필터(저성능 필터,중성능 필터, 고성능 필터, 필터 팬 유닛)

 

 2) 클린 락커 동작 흐름

 • 클린룸 내부의 청정도 유지를 위한 사전 오염물질 제거

 

 

3. 방진 의류

• 사람의 몸으로부터 나오게 되는 머리카락, 비듬, 침, 피부 분진 등이

   클린룸 내부에서 발생되지 않도록 사전에 방지하기 위해 입는 의류

 

1) 방진 의류의 종류

• 방진복, 방진화, 방진모자, 방진마스크, 방진장갑 등

 

2) 방진 의류 착용 순서

① 전신방진복 ② 방진화 ③ 방진모자 ④ 방진마스크 ⑤ 방진 장갑

 

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에어샤워(Air Shower)

 

1. 에어샤워의 기능

• 클린룸 내부로 인원의 입실이나 물품의 반입시 외부로부터의 오염 제거

• 물품이나 입실자의 의복에 부착된 먼지, 균등을 노즐을 통한 초고속 공기 분사로 제거

• 클린룸 입구, 청정도가 다른 룸(Room) 사이 설치

• 에어샤워를 통하지 않으면 클린룸에 입실할 수 없음

2. 에어샤워의 종류

 

1) 대상에 따른 분류

• 대인용 에어샤워(Personal Type Air Shower)

- 양측 노즐(Nozzle)에서 25m/sec 이상의 속도로 토출된 청정공기로 신체 전체 세정

 - 기류는 하부 양측면에 설치된 저성능 필터를 통하여 고성능 필터로 재여과

 

• 대물용 에어샤워(Industral Type Air Shower)

 - 클린룸 내에 물품 반입 시 사용

 - 크기가 상당히 큼

 - 양측면 내부에 고성능 필터, 팬 내장

 - 양측 노즐(Nozzle)에서 25m/sec 이상의 속도로 토출된 청정공기로 물품 전체 세정

 - 기류는 하부 양측면에 설치된 저성능 필터를 통하여 고성능 필터로 재여과

 

2) 재질에 따른 분류

• SUS304 1.2T H/L 에어샤워

 - 가장 많이 사용하는 재질

 - 쉽게 녹이 슬지 않으며 외관 또한 화려함

 - 습도가 높은 식품공장, 제약회사에서 많이 사용

 - 습도가 높지 않은 곳에서도 사용

 

• SS41 1.6T 소부도장 에어샤워

 - 공장, 클린룸에 사용되는 패널의 색깔과 비슷

 - 상대적으로 저렴한 가격

 -습도가 비교적 높지 않은 전자회사 등에서 주로 사용

 -도장형이지만 내부의 노즐판과 바닥판은 SUS로 만듦

 

3) 출구방향에 따른 분류

 

(1) 작업장 구성 환경에 따라 출입 형태 변형

 

• I형 에어샤워

- 일반적인 형태

- 일직선으로 입·출구 문이 있는 형태

 

• T형 에어샤워

 - 좌측과 우측 출구 모두에 문이 있는 형태

 

• L형 에어샤워

 - 정면으로 들어가서 좌측 또는 우측으로 나감

 

4) 출입문 개폐방식에 따른 분류

• 수동문 에어샤워 • 자동문 에어샤워

 

3. 에어샤워의 구조 및 동작원리

 

 1)  에어샤워의 구조

 

 

2) 에어샤워의 동작 흐름

 

4. 에어샤워의 필수사항

 

(1) 클린룸 입실 전 에어샤워 단계는 아주 중요함 

 • 측면 내부에 팬 내장

 - 측면 노즐에서 20~30m/sec 정도로 토출되는 청정 공기로 몸 전체 청정하게 함

 - 기류는 하류측에 설치된 저성능 필터를 통과하여 고성능 필터에서 재여과

 

• 고성능(HEPA)필터는 99.97%(0.3µm) 이상의 효율을 가진 것 사용

• 분진이 떠도는 것을 방지

• 작업자가 에어샤워 내에 들어갔을 때만 공기 분사

 - 일정시간(10~30초)이 경과한 후에는 자동으로 꺼짐

 

• 작업자가 에어샤워를 통해 클린룸에서 나오는 경우에는 팬이 작동하지 않음

• 바닥에 접착 매트 부착하여 신발 바닥에 부착된 먼지 제거

• 에어샤워 내의 압력은 청정실 내의 압력보다 낮게 유지

 - 에어샤워 내에서 발생된 먼지가 청정실 내로 유입되지 않도록 함

 

• 작업자의 출입 용이

• 입·출구 문은 자동 또는 수동으로 개폐

 - 동시 개방 방지를 위해 문 인터록(Door Interlock) 또는 경보장치가 있어야 함

 

• 입출구 문은 비틀림이 없는 견고한 구조 • 정전 시에는 입출구 문 수동 개폐 가능

• 입출구 문은 내부가 보일 수 있는 구조

• 발생 소음은 출입문 밖 1.5m 지점에서 75dB 이하를 기본으로 함

• 에어샤워 내부는 오염입자가 발생되지 않는 재질로 만듦

• 고성능 필터의 교체 여부를 알기 위한 차압계 부착

• 보수 및 필터의 교체가 쉬운 구조

 

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실내 클린장치

 

1. 클린 벤치 (Clean Bench)

• 클린룸 내부의 부분적 작업공간을 추가로 무균, 부진 환경을 유지하고자 사용

 

(1) 형태적 분류

 

[1] 수평기류형

• 수평형 또는 수평기류형 이라 부름

• 후면의 필터를 통해 전 면부로 기류가 공급되는 형식

• 비교적 작은 장비를 취 급

• 반도체, 전자, 광학작업 의 산업체에 많이 이용

 

[2]수직기류형

• 수직형 또는 수직기류형 이라 부름

• 가장 일반적인 형태

• 하부의 저성능 필터를 통해 공급된 기류가 상 부의 고성능 필터를 거 쳐 공급되는 형태

• 상부에서 기류가 수직으 로 내려오기 때문에

  전 면부의 유리를 닫은 상 태로 작동할 경우 안쪽 의 와류가 생겨 오염되는 경우 존재

• 실험, 연구, 개발 및 정 밀 반도체, 전자관련 산 업에 많이 이용

 

[3]순환기류형

• 실험자의 건강을 위해 이화학 실험이나 유독 물질을 대상으로 실험에 주로 이용

• 동물세포시험, 조직배양 등의 실험에서 병원균이 나 유해세균으로부터 연구원 보호

• 전면부에 흡입된 기류는 상단부의 배출구를 통해 배출

• 배출구 공사 필요 • 높은 가격대

 

2. 클린 부스 (Clean Booth)

• 어떤 작업 범위 내에서 외부의 오염공기가 작업공간에 유입되지 않고, 적정의 청정도를 유지할 수 있도록 해주는 장치

• 구조 및 기능은 클린 벤치와 유사 • 일반 공간에서도 사용 가능

- 전체가 폐쇄형으로 구성되어 외부로부터의 오염을 방지

• 이동성, 확장성이 좋고 먼지가 많은 건설 현장, 목재 공장 등에서 사용 • 온도와 습도가 유지되지 않음

 

3. 클린 유닛(Clean Unit)

• 필터와 팬을 조합하여 패키지 형태로 만든 공기청정기 형태의 장치

• 최대 Class 1,000까지 유지 가능 

- 실험실, 수술실, 무균실 등에서 독립적 또는 클린룸 설비와 같이 병행 사용 가능

 

• 소형으로 여러 곳에 장착할 수 있어 비정밀 폐닫힘형 기기의 발진에 대응 가능

• 워크 반송 장치나 로봇 등 발진이 일어나는 기기에 장착하면 국소 배기 덕트를 사용하지 않고 클린 룸 내에 직접 배기 가능

• 제어반의 열 배기용 팬을 같은 풍량의 클린 배기 유닛으로 바꾸면 클린룸 대책 가능

• 소형 축류팬과 저압손 준 고성능 필터와 조합해 0.3μm의 미립자에 대해서 95％ 이상의 포집율