클린룸 관리 표준(ISO 14644-1)

 

 애국가나 산업 홍보 영상에서 위와 같은 장면을 보신 적이 있습니까.

 클린룸이란 공기 중 부유 미립자가 규정된 청정도 이하로 관리되고

그 공간에 공급되는 재료에 대해서 요구되는 청정도가 유지되며

온, 습도 등의 환경에 대하여 관리가 가능하도록 만들어진 공간을 말합니다.

클린룸에서는 불량을 줄여서 수율을 최대로 올리기 위하여 갖추어진 환경을 관리 및 유지하기 위한 노력이 필요합니다.

 

 클린룸의 클래스(등급)은 일정 공간 내에 일정 크기 이상의 입자가 일정 개수 이내로 포함되어 있는 정도에 따라 나뉩니다.
나누는 먼지(Particle(Dust)) 란 공기 혹은 가스나 액체에 존재하는 고체성 물질을 말합니다.

크기에 따라 분류합니다. 1㎛ 보다 큰 것은 미립자(Dust), 1㎛ 보다 작은 것은 먼지(Particle) 라고 합니다.

 

 미연방규격 기준 (U.S.Fed.Std)으로는 0.5㎛ 이상 크기의 입자가 1 ft³ 중에 몇 개 포함되어 있는가에 따라

CLASS로 표시하며 이는 가장 널리 사용하는 규격입니다. (예 : CLASS 100,000)

 

 ISO규격 (ISO 14644-1) 기준으로는 0.1 ㎛ 이상 크기의 입자가 1 m³ 중에 몇 개 포함되어 있는가에 따라 CLASS로 표시합니다.

(예 : ISO CLASS 5일 경우 1 m³ 내에 0.1 ㎛ 이상의 입자가 100,000개 이내로 포함되어 있는 정도의 청정도)

머리카락의 지름이 약 100㎛라고 하니 얼마나 철저한 환경에서 제작되는지 가늠할 수 있습니다.

 

 산업 분야에 따라서 요구되는 클린룸 클래스를 정리해보았습니다.

전자, 기계, 컴퓨터, 바이오 분야에서도 클래스 청정도를 유지시키는 것이 중요하나

반도체의 경우 환경에 따라 수율이 좌지우지되기 때문에 특히나 관리가 잘 이루어져야 하는 분야 중 하나입니다.

반도체 클린룸(fab)은 구역에 따라 조명에 따라 두가지로 나눠집니다.

 

1. Yellow zone (노란색 조명)
 이 zone에서 진행되는 공정이 광학적인 반응을 이용하는 원리입니다.

따라서 광학적인 영향이 적은 파장의 조명을 사용합니다.

제품 제작 시에 불량을 발생시킬 요인을 줄이기 위한 목적입니다.
wafer표면에 광에 따라 반응하는 PR 막이 입혀져 있는 상태이므로

반응을 억제하기 위한 조명이 사용됩니다.
yellow zone에서 진행되는 공정은 포토, 식각공정입니다.

전문 용어여서 이해가 어려우신 분들은 업체에 내방했을 때 클린룸의 조명이 노란 곳에 들어가시면

마스크와 장갑을 잘 챙겨서 들어가셔야합니다. (인체에 유해한 성분들이 많으니 조심해야합니다.)

 

2. White zone
나머지 영역들은 일반 조명을 사용합니다.

wafer표면에 광반응이 발생하지 않는 공정들이 이루어집니다.

white zone이라고 하여 반도체 fab에서 안전한 곳이라고 말씀드리기는 어렵습니다.

일반적으로 CVD, Metal, Diffusion 등의 공정이 있습니다.