반도체 공정이 나노미터 단위로 미세해지면서, 눈에 보이지 않는 먼지 한 톨이 수십억 원짜리 웨이퍼를 망칠 수 있는 시대가 됐어요. 그래서 반도체 공장에서는 습도와 정전기 관리가 생명처럼 중요한데요, 최근 이 두 가지 문제를 한 번에 해결하는 기술이 등장해서 업계의 주목을 받고 있어요.
클린룸 전문 기업 신성이엔지가 'EDM 이오나이저'라는 새로운 기술을 공개했어요. 공식 명칭은 '이오나이저를 구비한 이에프이엠(EFEM) 챔버'인데, 쉽게 말해 습도 조절 장치와 정전기 제거 장치를 하나로 합친 기술이에요.
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신성이엔지 공식 로고
기존에는 어떤 문제가 있었을까요? 반도체 공장에서 습도를 낮추려면 EFEM(장비 전면 모듈) 외부에 커다란 제습 장치를 따로 설치하고, 배관으로 연결해야 했어요. 당연히 설비가 커지고, 공장 내 귀한 공간을 많이 차지하게 되죠. 반도체 팹(FAB)에서는 1평방미터도 아쉬운 게 현실이라, 이게 꽤 골치 아픈 문제였어요.
더 까다로운 건 습도와 정전기의 관계예요. 공기 중 수분을 제거해서 습도를 낮추면, 정전기가 더 잘 생겨요. 겨울철에 옷을 벗을 때 정전기가 팍팍 튀는 것과 같은 원리죠. 문제는 이 정전기가 미세한 파티클(먼지)을 웨이퍼 표면에 착 달라붙게 만든다는 거예요. 습도를 낮추면 정전기 문제가 생기고, 그렇다고 습도를 높이면 또 다른 품질 문제가 발생하는 딜레마가 있었던 거죠.
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EFEM 챔버 내부 구조 또는 이오나이저 작동 개념도
신성이엔지의 새 기술은 이 딜레마를 깔끔하게 해결했어요. 제습 유닛을 챔버 내부 상단에 팬 필터 유닛(FFU)과 일체화해서 설치했어요. 외부에 따로 장치를 둘 필요가 없어지니 설비 부피가 확 줄어들었죠. 그리고 제습 유닛 바로 아래, 필터 사이에 이오나이저를 배치했어요. 건조해진 공기가 내려오면서 바로 정전기가 제거되는 구조예요.
이 방식의 또 다른 장점은 에너지 절약이에요. 기존에는 파티클이 웨이퍼에 붙는 걸 막으려고 송풍 팬 속도를 높여야 했어요. 바람으로 먼지를 날려버리는 거죠. 근데 팬 속도를 높이면 전기 소모가 늘어나잖아요. 이오나이저로 정전기를 제거하면 파티클이 애초에 달라붙지 않으니, 굳이 팬을 세게 돌릴 필요가 없어요.
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반도체 클린룸 또는 웨이퍼 제조 환경 이미지
요즘 HBM(고대역폭메모리) 같은 첨단 패키징 기술이 뜨면서, 초미세 공정의 비중이 점점 커지고 있어요. 공정이 미세해질수록 환경 관리 기준도 까다로워지는데, 이런 정밀 제어 기술의 가치는 더욱 높아질 수밖에 없어요.
신성이엔지는 수십 년간 클린룸과 공조 시스템 분야에서 기술력을 쌓아온 기업이에요. 이번 특허 기술도 그동안의 노하우가 집약된 결과물이라고 할 수 있죠. 글로벌 반도체 경쟁이 치열해지는 상황에서, 이런 인프라 기술의 혁신이 결국 생산성과 원가 경쟁력을 좌우하게 될 거예요.
반도체는 눈에 보이는 칩만 중요한 게 아니에요. 그 칩을 만드는 환경을 얼마나 정밀하게 통제하느냐가 품질과 수율을 결정하거든요. 앞으로 이런 '보이지 않는 기술'에 더 주목해볼 필요가 있어요. 🔬
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신성이엔지 공식 홈페이지: https://www.shinsungeng.com
