클린룸과 서브팹, 함께 맞춰나가야 하는 5가지 주요 이유

클린룸은 일반적으로 각 제조업체의 다양한 공정 장비로 채워져 있습니다. 온 툴(on-tool) 진공 펌프의 범위는 광범위하며, 클린룸의 공정 장비와 작동 인터페이스의 다양성과 복잡성으로 인해 진공 공급과 지원이 복잡합니다. 장비가 프로세스별로 그룹화되고 분리되어 장비를 관리하고 최적화하는 것은 더욱 어렵습니다.

모든 클린룸 장비에 온 툴(on-tool) 진공 펌프가 있어야 하는 것은 아니지만, 대부분의 장비는 서브팹의 진공 및 저감 시스템이 필요합니다. 클린룸과 달리 서브팹은 일반적으로 단일 제조업체의 진공 펌프와 저감 시스템으로 가득 찬 큰 개방 공간으로 이곳에 있는 장비들의 상당한 차이는 클린룸에서 발견되는 복잡성을 반영합니다. 진공 및 저감 장비는 공정 유형(증착, 에칭 또는 세척)에 따라 공정마다 다르게 작동하며 잘못된 유지보수 계획은 비효율성, 가동 중지 시간 및 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 클린룸과 마찬가지로 서브팹에서도 장비 관리의 세부 사항과 전문가 지원에 관심을 가지는 것이 매우 중요합니다. 

공정 장비의 크기로 인한 물리적 제약으로 인해 클린룸 장비 대부분의 유지보수는 현장에서 진행됩니다. 공정 장비의 유지보수는 일반적으로 시간 또는 횟수 기준으로 관리되지만, 최근에는 예측적 또는 조건 기반 분석을 통한 유지보수의 수가 증가하고 있습니다.

서브팹 기술의 발전으로 진공 및 저감 장비 서비스 주기가 공정 장비보다 훨씬 길어졌습니다. 일부 주요 펌프와 저감 시스템은 정기적인 일정에 따라 유지보수되지만, 유지보수는 반응적인 경향이 있어 고장 발생 시에 대비한 백업 펌프가 준비되어 있기도 합니다. 이로 인해 서비스 간격이 짧아지고 예상치 못한 장비 가동 중단 시간이 발생할 수 있습니다. 

클린룸과 서브팹에서 진공 장비를 모니터링하고 측정하는 방식의 차이는 해당 장비가 다루는 공정의 다양한 측면을 반영합니다. 공정 챔버에서 진공은 매우 중요하며 공정 엔지니어는 진공 수준을 지속적으로 모니터링하고 누출을 점검하며 공정 엔드포인트를 감지합니다. 이러한 진공 센서의 대부분은 추가 장치여서 공정 장비와 기본적으로 통합되어 있지 않습니다. 공정 성능을 확인하기 위해 빈번한 측정 및 검사가 사용되며 클린룸의 운영은 본질적으로 데이터 집약적입니다.

서브팹 진공 장비용 센서는 일반적으로 통합되어 있어 장비 컨트롤러를 통해 수백 개의 관련 진공 및 저감 시스템의 매개변수를 모니터링하고 사용할 수 있습니다. EUV 리소그래피 장비처럼 복잡한 장비에 대해서는 수천 개의 매개변수가 등장할 수 있습니다. 이는 팹의 공정 데이터와 통합되어야 하는데 서브팹에서는 현재로서 이 데이터에서 도출할 수 있는 인사이트를 충분히 활용하지 못하고 있습니다. 스마트 제조 이니셔티브는 현재 이러한 잠재력에 도전하고 있으며, 앞으로 몇 년 안에 그 혜택을 누릴 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

집적 회로를 만들려면 다양한 기술과 이론 및 실무 지식을 갖춘 다수의 전문가가 필요합니다. 이러한 기술에는 물리학 및 화학, 재료 과학, 전기 공학 및 전자, 기계 공학, 제어 시스템 등이 포함됩니다. 필요한 기술과 인력은 클린룸과 서브팹에서 수행되는 프로세스의 다양한 측면을 반영하기도 합니다. 클린룸의 작업자, 기술자 및 엔지니어들은 모두 전문가이며 박사 학위를 소지한 사람도 드물지 않습니다.

특히 유해 물질로 인한 위험을 감안할 때, 현장의 서브팹 인력은 고도로 숙련된 기술자여야 합니다. 또한 대부분의 유지보수는 외부의 서비스 및 제조 시설에서 수행되기 때문에 엔지니어 중에는 관련분야의 박사 학위를 가진 전문 기술자들도 있습니다. 공정 화학 및 진공 물리학에 대한 박사 학위 수준의 지식은 장비 및 유지보수 절차를 설계하고, 필요한 경우 현장에서 문제를 해결하는 데 중요합니다. 서브팹 전문성의 상당 부분은 오프사이트 기반이므로 유지보수의 복잡성이 잘 알려지지 않아 효율성을 최적화할 기회가 간과되는 경우가 많습니다.