경기 김포시 반도체 공장 유리 세척 작업일지, 초정밀 클린룸 등급 유리 관리의 현실

경기 김포시 현장은 메모리 반도체를 생산하는 대형 FAB 시설로, 전공정 클린룸은 Class 10, 후공정은 Class 100으로 관리되는 초정밀 환경이었습니다. 세척 대상은 FAB 외부 복도에서 내부를 관찰하는 이중 기밀 유리 관찰창 16면과 유틸리티 구역의 연결 통로 유리벽 8면이었습니다. 시설팀은 관찰창 세척 과정에서 FAB 내부 파티클 수치가 변동하면 안 된다는 절대 조건을 제시했습니다.

관찰창은 FAB 내부의 웨이퍼 공정 장비와 FOUP 이동 로봇을 모니터링하는 데 사용되는데, 미세 화학 증기와 순환 공기 중 미립자가 오랜 기간 유리에 축적되어 시인성이 크게 저하된 상태였습니다. 유틸리티 구역 유리벽에는 배관 설비에서 발생한 미세 진동으로 느슨해진 실링 부위에서 유입된 분진이 유리 하단에 집중적으로 쌓여 있었습니다.

반도체 FAB 인접 유리 세척은 일반 클린룸 세척보다 훨씬 엄격한 프로토콜이 필요합니다. 사용하는 모든 와이퍼, 장갑, 클리너가 반도체 등급 클린룸 인증을 받은 제품이어야 하며, 세정제는 초순수(UPW) 기반의 반도체 전용 클리너만 허용되었습니다. 장비 반입 전 전량 클린룸 등급 진공 포장 상태를 확인했습니다.

작업자는 반도체 FAB 전용 무진복 세트(전신 커버올, 후드, 부츠, 이중 장갑, 페이스마스크)를 착용하고 풀 에어샤워를 통과한 뒤 작업 구역에 진입했습니다. FAB 내부로의 파티클 유입을 차단하기 위해 관찰창 FAB 측 면은 접촉하지 않고 복도 측 면만 세척하기로 했습니다. 유틸리티 구역은 보호 등급이 한 단계 낮아 양면 세척이 가능했습니다.

FAB 관찰창 복도 측 면은 초순수 기반 클리너를 반도체 등급 와이퍼에 적셔 도포하고, 새 와이퍼로 교체해 한 방향으로 밀어가며 오염을 제거했습니다. 한 면당 와이퍼를 3장 이상 교체하며 잔사가 완전히 없어질 때까지 반복했고, 16면 처리에 5시간이 소요되었습니다. 매 4면 완료 후 파티클 카운터로 복도 공기 질을 측정해 기준치 이내임을 확인했습니다.

유틸리티 구역 유리벽은 분진이 집중된 하단부를 먼저 건식 흡착 와이퍼로 수거한 뒤 습식 세척을 진행했습니다. 실링이 느슨한 프레임 접합부는 세척 후 시설팀에 보수 권고 사항으로 전달했고, 유리 양면 세척 후 대전 방지 처리를 마감으로 적용해 정전기성 분진 재부착을 억제했습니다.

전체 작업 완료 후 FAB 내부 파티클 카운트를 측정한 결과, 전공정 Class 10과 후공정 Class 100 기준 모두 변동 없이 유지되고 있음을 확인했습니다. 관찰창 투명도가 회복되면서 복도에서 웨이퍼 로트 이동 상황과 장비 가동 상태를 선명하게 모니터링할 수 있게 되었고, 시설팀은 현장 순회 효율이 크게 향상되었다고 평가했습니다.

반도체 공장은 FAB 가동률이 97퍼센트 이상이라 세척 일정을 잡기가 매우 어렵습니다. 시설팀과 협의해 분기 1회 정기 유지보수 기간에 맞춰 세척 일정을 편성하기로 했고, 유틸리티 구역은 격월 1회 별도 관리로 분리했습니다. 파티클 측정 보고서를 매회 제출하는 조건으로 연간 계약을 확정하고 현장을 마무리했습니다.