[STEP 한국기술대학] 반도체 장비 시설 운영 Part 1. - (8) 클린룸 부속장치

반도체 장비 시설 운영 Part 1.
(8) 클린룸 부속장치

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패스박스

 

1. 패스박스의 기능

 • 패스박스(Pass Box)

 - 클린룸과 외부 또는 청정도가 서로 다른 구역과의 경계에 설치

 - 사람이 출입하지 않고도 물품의 출입을 가능하게 함

 - 오염공기의 유입이나 청정공기의 유출을 막음

 

2. 패스박스의 종류

 

1) 표준형 패스박스

• 클린룸용으로 제일 많이 사용

• Interlock

- 한쪽의 문을 열면 반대측의 문이 열리지 않음

• UV Lamp

- 물품의 표면에 쬐어 살균

 

2) 에어샤워형 패스박스

• 초속 이상의 풍속으로 청정공기를 쏘여 표면에 부착된 분진입자 제거

• 오염 공기를 흡입구로부터 저성능 필터와 고성능 필터를 거쳐 정화한 후 토출 노즐로서 뿜어내며 순환

 

3. 패스박스의 구조

 

1) 표준형 패스박스의 구조

2) 에어샤워형 패스박스의 구조

 

4. 패스박스 필수사항

 

1) 패스박스 사용절차

 

2) 패스박스 필수사항

• 패스박스를 통과하는 물건이 걸리지 않는 적당한 크기일 것

• 패스박스 양측 문이 동시에 열리는 것을 방지하기 위해 인터록 장치 설치

• 청정실 내부 및 외부의 작업자 간의 의사소통을 위해 패스박스 양측에 인터폰이나 부저 설치 가능

• 패스박스를 벽에 고정시킬 수 있는 장치가 있어서 벽에 견고히 고정할 수 있어야 함

• 패스박스 내부는 오염입자가 발생되지 않는 재질로 만들 것

• 패스박스 문은 다른 실이 보일 수 있는 구조로 할 것

• 창문 전면의 유리 크기를 최대화하여 내부 물건의 유무 및 확인이 쉽도록 할 것

 - 알림 장치에 의한 물건의 반입을 알릴 수 있는 구조일 것

 

5.  패스박스 설치 및 점검

 

 1)  패스박스 설치

• 패스박스는 물건을 반입하고자 하는 클린룸의 벽에 설치할 것

• 물건을 쉽게 반입할 수 있도록 설치 높이를 결정하고 벽을 타공할 것

• 공기의 누출을 방지하기 위하여 벽체와 패스박스 사이의 틈새를 코킹할 것

• 패스박스에 부착된 고정장치를 사용하여 견고하게 고정시키고 수평을 유지할 것

 

2) 패스박스 점검

• 인터폰 혹은 부저의 작동 상태 점검

• 양측 문이 동시에 열리지 않는지 검사

• 패스박스가 견고히 고정되어 있는지 점검

• 문으로부터 공기의 누설 여부를 점검

• 운반시나 설치시에 손상된 부분이 없는지 외관검사를 실시한다.

 

6. 패스박스 유지관리

• 매일 1회 점검사항

 - 인터폰 또는 부저의 작동 상태를 확인

 - 인터록(Interlock)장치의 작동 상태를 점검

 • 매주 1회 점검사항

 - 각 부속 기기의 청소 및 상태를 점검

• 매월 1회 점검사항

 - 회로선의 접속상태 점검

 - 패스박스 내부의 부식 및 오염발생 요인 점검

 - 각 부속 기기의 청소 및 상태 점검

 

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클린룸 내부 필터

 

1. 헤파박스 유닛 (HEPA Box Unix)

 • 고성능 필터(HEPA Filter)를 내장하기 위한 박스

 - 급기 덕트와 Flexible 덕트로 연결

 - 수직층류형과 난류층류형 클린룸에는 천정부분에 설치

 - 수평층류형 클린룸에는 벽면의 급기 덕트에 설치

 

2. 고성능 필터 (HEPA Filter)

• 무진, 무균 공기를 얻기 위해 미립자를 여과시킴

• 재질

 - 0.3μm의 유리섬유

• 계수법 측정 여과효율

 - 0.3~0.5μm 기준 99.97% 이상 제거

• 고가의 필터

 - 저성능 필터와 미디엄 필터 다음의 최종적인 필터로 사용

 

3. 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit, FFU)

• 클린룸 천장에 설치되어 최종적으로 공기 필터링

 - Class 1~100등급의 고청정룸에 적용

 - 규격화되어 제작된 유닛(Unit)을 클린룸 천정면에 자유롭게 설치

 - 반도체 공정의 고청정을 요구하는 슈퍼클린룸에 적용

 - 제조 라인의 부분 청정도를 필요로 하는 라인에도 적합

 

4. 블로어 필터 유닛 (Blower Filter Unit, BFU)

• 고성능 필터 유닛에 소형의 블로어(Blower)가 내장된 형태

- 덕트 연결방식 및 자체 순환방식이 있음

 - FFU에 비해 송풍 능력이 약함

 - Class 1,000 이상의 중저 청정도의 클린룸에 주로 사용

 

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차압조정 댐퍼 및 차압계

 

1. 클린룸 설비 차압 유지관리

• 클린룸 설비에서 차압 관리는 청정도 유지를 위해 매우 중요

 

1) 공간 차압 유지 관리

• 클린룸과 다른 공간과의 압력이 적정하게 유지되고 있는지

 

(1) 압력 차에 의한 공기 흐름

 

• 클린룸의 공기 압력은 다른 공간보다 항상 높게 유지

• 클린룸 실내압의 무조건 높은 설정은 좋지 않음

 - 문에 가해지는 압력이 커져서 문의 개폐 곤란

 - 압력 조절용 장치들의 운전부하 증가를 유발시켜 에너지 손실이나 잦은 고장 등을 유발

 

(2) 공간(실)의 차압 기준

 

• 각 실의 필요 압력 차는 최소 0.5mmAq 이상으로 유지

• 공기조화가 이루어지는 곳과 일반외기가 있는 곳과의 압력 차는 1.0~3.0mmAq

• 외기와의 압력 차가 5mmAq 이상인 경우는 피해야 함

 

• 차압계

 - 마이크로 마노미터(Maicro-Manometer)가 널리 사용됨

 - 1mmAq 이하까지 측정 가능한 것 선택

 - 보정이 쉽게 이루어질 수 있는 것이 효과적

 

• 양압룸(+)

- 대부분의 클린룸이 양압룸으로 설계

• 음압룸(-)

- 특수한 경우 클린룸 실내압을 외부보다 낮게 설계한 경우

 - 클린룸 내부에 있는 어떤 물질이나 공기가 외부로 나가면 안되는 곳에서 사용

 

2) 필터 차압 유지관리

 

 (1) 고성능 필터 (HEPA Filter) 전단과 후단의 압력이 적정하게 유지되고 있는지
 • 필터 차압 관리

 - 필터의 앞면과 뒷면에서 압력 측정

 - 차압이 정격치보다 높으면 필터 교체

 - 정격 압력을 초과하게 되면 해당 필터는 오염이 심하여 교체 필요

 - 고성능 필터에 있는 차압계는 자동으로 모니터링되어 어느 수치 이상으로 측정되면 경보나 신호를 통하여 관리자에게 알려줌

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2. 차압조정 댐퍼(Relief Damper)

• 흐르는 공기의 유량 제어

• 클린룸 실내의 압력을 일정하게 유지하고 공기의 흐름 방향 통제하여 실내외 또는 인접 룸과의 공기차압 제어

• 실외의 오염 공기가 클린룸을 오염시키는 것을 방지

• 차압이 높아질 경우

- 공기 유량을 줄여 압력 낮춤

• 차압이 낮아질 경우

 - 공기 유량을 늘여 압력 높임

 

3. 차압계(Differential Pressure Gauge)

• 2개소의 압력 차를 측정하는 장치

• 마이크로 마노미터(Micro-Manometer)가 널리 사용됨