반도체 공장의 압축공기는 압력별로 분배하여 공급해야 하나요?

반도체 공장 압축공기 시스템의 기본 분류

반도체 제조 공정에서 압축공기는 필수적인 동력원입니다. 반도체 팹의 압축공기 시스템은 일반적으로 용도와 품질 요구사항에 따라 다음과 같이 구분됩니다.청정 건조 공기(CDA)과계측용 공기(IA)두 가지 주요 범주로 구분된다. 서로 다른 범주의 공기는 압력, 이슬점, 유분 함량 및 입자 제어 측면에서 현저한 차이를 보이며, 이는 분압식 공급 전략의 도입을 필수적으로 요구한다.

왜 반도체 공장에서는 가스를 분압하여 공급해야 할까요?

• 다양한 장비 요구사항 충족:반도체 공장 내에는 대형 보조 설비부터 소형 공압 밸브에 이르기까지 다양한 장비가 설치되어 있으며, 각 장비의 정격 작동 압력은 서로 다릅니다. 고압 공기를 일관되게 공급하면 저압 설비가 손상될 수 있고, 반대로 저압을 일관되게 유지하면 고압 설비의 동력 요구를 충족할 수 없습니다.
• 에너지 낭비를 방지합니다:전 공장이 단일 고압 공기 공급 시스템을 채택할 경우, 최종단의 저압 설비는 반드시 조절 밸브를 통해 압력을 낮춰야 하며, 이로 인해 많은 양의 압축공기가 무의미하게 낭비됩니다. 분압 공기 공급은 실제 배관망의 요구에 따라 압력을 설정할 수 있어 압축기의 배기 압력을 크게 낮추고, 그 결과 전력 소비를 절감할 수 있습니다.
• 압력 안정성 보장:정밀 제조 공정은 공기 공급 압력의 변동에 매우 민감합니다. 분압식 공기 공급 시스템은 각각의 사용 구역을 분리하여, 특정 구역의 공기 소비량 급변으로 인한 전 공장 배관망의 압력 변동을 방지함으로써 계측용 공기 및 주요 공정 설비의 압력을 일정하게 유지할 수 있습니다.

분압 공급 방식의 구현 방법과 배관망 설계

실제 공장 설비 시스템 설계에서는 분압 공급이 일반적으로 다단식 감압 스테이션과 링형 배관망을 통해 구현된다. 공기 압축기실에서 출력된 고압 가스는 먼저 다음으로 들어간다.주 감압소, 중압으로 감압된 후 각 생산 공장으로 송출된다. 공장 내부 또는 특정 설비군 근처에는 다시 설치된다.지역 감압 밸브 그룹또는단말 감압 밸브, 압력을 장비에 필요한 설정값으로 정밀하게 조절합니다.

또한 계측용 공기 시스템은 공장 설비 시스템의 각종 조절 밸브와 안전 연동 장치를 직접 제어하므로, 일반적으로 독립적인 분압 루프를 적용하고, 여분의 감압 밸브와 필터를 설치하여 극한의 운전 조건에서도 안정적이고 청정한 저압 공기 공급원을 확보합니다.

분압 공급이 수율과 원가에 미치는 의미

반도체 제조는 전형적인 자본과 기술이 집약된 산업으로, 사소한 환경 변화만으로도 웨이퍼의 수율이 저하될 수 있습니다. 합리적인 분압 공급 설계는 정밀 장비에 적합하고 안정적인 동력을 제공하여 기압 이상으로 인한 장비 정지나 공정 편차를 줄일 뿐만 아니라, 배관망 압력을 최적화함으로써 압축공기 시스템의 전체 에너지 소비를 대폭 절감할 수 있습니다. 따라서 분압 공급은 단순한 기술적 요구사항을 넘어, 반도체 팹이 린 생산과 원가 관리를 달성하기 위한 핵심적인 조치입니다.