파카코리아

반도체 제조 분야에서 제품 선정 시 유의점 | 파카하니핀 코리아

 

반도체 생산 공정은 웨이퍼 공정(Wafer), 가공공정(Fabrication), 테스트 및 조립 공정의 과정(Test and packaging)을 거치게 됩니다. 이러한 공정의 세부로 들어가면 공정이 수 백 개 이상으로 구성되기 때문에 반도체 장비를 생산하는 것은 매우 까다로운 일입니다. 

또한, 제품의 품질과 직결되는 단위 공정의 품질을 유지는데 사용되는 화학 약품 사용에 적합해야 하며 작업자의 안전 역시 고려해야 합니다.

 

  • Why Double the Seals has Double the Impact in Semiconductor Applications? Parker Hannifin, Instrumentation Products Division Europe, silicon wafer

    가혹한 슬러리 환경에 적합한 2-point 씰 제품

최근 반도체 제조 분야에서 2-point sealing 밸브가 주목받고 있습니다.

반도체 분야에 사용하는 화학 용매들은 고농도 산과 염기, 투명 화학약품, 슬러리는 부식 성이 있기 때문에 이 분야에 사용되는 공압 밸브는 특히 고강도의 제품이 요구됩니다.

아래에서 2 Point 씰의 특장점들을 알아보겠습니다.

 

 

 

1. 2-point 씰 밸브 제품 수명 증가

1-point 씰이 적용되면 밸브의 수명이 길지 않습니다. 프리미어 씰 면이 화학약품과 슬러리에 상시 노출돼 빠르게 열화하기 때문입니다.

 

그림 1. 초고순도 불소중합체 밸브, 22 시리즈

Why Double the Seals has Double the Impact in Semiconductor Applications? Parker Hannifin, Instrumentation Products Division Europe, UHP Valve 22 Series

파카에서는 이 같은 작업 환경에서  밸브의 수명을 늘릴시장의 요구대로, 2-point 씰을 특징으로 하는 22 시리즈 밸브를 개발하였습니다. 

씰 내부에 또 다른 씰이 있는 래비린스 타입의 씰을 적용한 제품입니다.

테스트 결과, 예비 씰이 적용되어 있으면 밸브의 무결성과 수명이 향상됨을 입증하였고 다양한 조건에서의 테스트 결과 아래와 같은 사이클 기록을 얻었습니다.

  • 2-point 씰은 슬러리 환경에서 210만 사이클을 견딜 수 있음.
  • 염산과 황산 테스트에서도 210만 사이클 이상을 기록.
  • 투명 화학약품이나 물의 경우 300만 사이클 이상을 기록
  • 그 외에 온도 사이클 시험도 모두 통과.
     

그림 2. 특허 출원된 2-point 유한요소분석

Why Double the Seals has Double the Impact in Semiconductor Applications? Parker Hannifin, Instrumentation Products Division Europe, patent-pending double seal in Parker's UHP valves
 

 

 

 

 

 

 

 

2. 씰 무결성 향상

위와 같은 시험을 통해 2-point 씰은 슬러리 환경에서 밸브의 전체 수명 사이클 동안 우수한 씰 무결성을 실현하는 것으로 확인되었습니다. 파카는 현재 2-point씰에 대해 업계 최초로 특허 취득하고 있습니다.

 

그림 3. 파카의 고유한 LOTO 기능, 초고순도 불소중합체 밸브, 22 시리즈

Why Double the Seals has Double the Impact in Semiconductor Applications? Parker Hannifin, Instrumentation Products Division Europe, 22 series UHP Valve with a unique integral lock out tag out design

 

 

 

 

 

 

 

3. 안전성 향상 - 특유의 LOTO(lock-out tag-out) 설계

반도체 FAB의 안전 요건 강화에 따라 반도체 시스템 작업에 LOTO(lock-out tag-out) 요건이 필요하게 되었습니다.

이 기능은 밸브 크기와 관계 없이 업계에서 아직 활용도가 높지 않으나, 22 시리즈는 업계 최초로 LOTO(Lock-out tag-out) 기능을 밸브에 기본으로 탑재하였습니다.

밸브가 열림 위치에 고착되지 않게 하여 LOTO 기능의 오작동을 막는 독특한 구조로 돼 있습니다. 작업자의 안전을 우선시하는 제조환경을 구성할 수 있습니다.

 

4. 컴팩트한 디자인의 최대 유량

반도체 제조 시장에서는 밸브가 컴팩트한 디자인 속에서도 최대 유량을 제공하여 최적의 플로우 쓰루(flow-through)와 공간 효율을 달성하는 것이 중요합니다.

22 시리즈 매뉴얼/공압 밸브는 디자인 전반에서 플로우 특성을 개선하는 데 중점을 두었습니다.

반도체 제조 환경에서는 산과 접촉하는 가혹한 환경에서도 긴 사이클 수명을 유지하는 밸브를 필요로 합니다. 수명이 길고 슬러리 환경에 최적화되어 설계된 밸브는 내구성과 성능이 뛰어나기 때문에 화학기계연마(CMP)에 적합합니다.

 

Why Double the Seals has Double the Impact in Semoconductor Applications - Download Data sheet22 Series UHP 불소중합체 밸브 데이터 시트 다운로드

 

 

 

반도체 시장의 계측 부문 솔루션인 리니어 모터 액추에이터의 스테이지 안정성과 속도 제어가 중요합니다. 파카는 20년 이상의 경험을 바탕으로 엔지니어링 전문성과 컨설팅 서비스를 제공하여 장비와 공정의 정밀도를 최적화합니다.

 

  • 동적 계측 분야 기술 선택 시 고려사항

Key Technology Considerations for Dynamic Metrology Applications Electromechanical Division모든 계측 분야에서는 공통적으로 정밀도의 향상을 최우선 과제로 삼고 있습니다.

계측은 측정을 과학적으로 연구하는 학문입니다. 계측 분야에서는 몇 가지 측정을 통해 일정한 데이터를 수집합니다.

생명과학과 반도체, 전자제품 제조업 등에서는 계측 기기를 이용해 공정이 정확하게 완료되었는지 확인합니다. 샘플/제품이 (체세포처럼) 매우 작거나 (터치스크린 전자제품처럼) 매우 민감할 때에는 정밀의 중요성이 더욱 부각됩니다.

 

이러한 계측 분야의 프로젝트가 성공적으로 마무리되려면 초정밀 모션 기술의 확보가 무엇보다 중요합니다. 반도체 시장의 계측분야는 아래의 애플리케이션으로 정의됩니다.

 

반도체

  • 웨이퍼 검사
  • 리소그래피
  • 광학 형상측정

 

계측 활용분야의 분류

계측 활용분야는 여러 유형으로 나뉘며 각각이 중요하게 고려할 사항이 있습니다.

  • 동적 계측 - 측정 센서 또는 측정 대상 장치가 동작 중일 때 측정 데이터가 수집되는 계측
  • 정적 계측 - 측정 센서와 측정 대상 모두 안정적인 위치에 있을 때 측정 데이터가 수집되는 계측
  • 포커싱 - 축, 대개 수직축을 이용해 측정용 샘플에 집중하는 특별한 형태의 정적 계측

 

Yaw Pitch and RollFlatness and Straightness

 

동적 계측의 안정성 제어

정적 계측에서는 좋은 속도와 프로필 제어가 필요한 반면 동적 계측에서는 정착과 안정성 제어가 필요합니다.

동적 계측은 레이저 기반의 분광과 첨단 분야에서 사용 빈도가 늘어나고 있습니다. 반도체와 전자제품 제조에서는 거의 모든 공정에서 어느 시점에서든 라인 스캐닝을 이용합니다. 고함량 처리량 세포 분석이나 DNA/유전자 염기서열분석을 수행하는 생명과학 기기도 동적입니다. 정밀 레이저 절단도 동적 활용분야에 속합니다. 측정을 하는 동안 액추에이터가 움직이기 때문에 주요 사양은 동작 성능과 관련이 있습니다.

 

  • 포지셔닝의 오차는 대개 포지셔닝의 정확도와 포지셔닝의 재현성으로 나타냅니다. 이 같은 오차는 세 가지 하위 카테고리, 즉 선형과 Abbe(롤, 피치, 요), 평면 오차로 분류됩니다. 오차의 원인은 여러 가지이며 제작 중에 또는 공정 중에 일어났을 수도 있습니다. 굴절, 마찰, 베어링 및 머시닝 불균일, 피드백 장치 등이 그 예입니다.

 

  • 속도 제어는 해당 스테이지의 동작 속도, 그리고 그것을 제어하는 능력과 관계가 있습니다. 하달된 속도와 비교해 속도의 편차가 있을 때 이것을 속도 리플이라고 합니다. 속도 제어는 동적 계측 분야에서 매우 중요합니다. 분야 공정 전체에서 속도에 편차가 있으면 정확하고 일관된 결과가 나오지 않습니다.

Settling Time                                                        

높은 정밀도와 속도를 요하는 동적 계측 분야에 가장 좋은 액추에이터 옵션은 리니어 모터 구동 스테이지, 특히 Ironless 리니어 모터입니다. 리니어 모터는 선형 하중과 직접 연계되므로 나사 또는 벨트 구동 액추에이터보다 백래쉬와 효율 손실, 기타 위치 부정확도가 크게 낮습니다.

또한 리니어 모터는 폼팩터도 상대적으로 낮아 강성과 위치 오차가 전체적으로 높아지는 효과가 있습니다. 결과적으로 리니어 모터 액추에이터는 활용분야 어디서나 속도를 최적으로 제어합니다. 

리니어 모터 액추에이터는 상용으로 비용이 합리적이며, 앞서 설명한 동적 계측 분야의 주요 사양을 충족하는 유일한 제품입니다. 파카는 이를 확인하기 위해 레이저 간섭계를 이용해 위치 오차 가능성을 측정합니다.

테스트 후에는 액추에이터의 성능에 관한 보고서가 생성됩니다. 이 보고서에는 리니어 모터 액추에이터가 여타의 구동 메커니즘보다 성능이 우월하다는 것이 일관되게 드러납니다. 

 

이 같은 공정 최적화는 고객 지출 총액의 지속적 감소와 처리량 증대에 기여합니다. 파카 홈페이지에서 파카 리니어 모터 스테이지의 기능을 더 자세히 확인할 수 있습니다.

리니어모터 Leaflet 다운로드 클릭

 

 

함승훈_Instrumentation_Sales_Process_파카코리아_세일즈엔지니어이번 블로그 기사 작성에 함승훈 부장(Instrumentation Process 세일즈 엔지니어, 파카코리아)이 도움을 주셨습니다. 

이메일 : seunghoon.ham@parker.com

파카코리아 제품 보기 : http://ph.parker.com/kr/ko/products

파카코리아 문의처 : parkerkr@parker.com

 

 

파카코리아_오토메이션_Electromechanical_Productmanager_김태영

이번 블로그 기사 작성은 김태영 부장(Electromechanical Product Manager, 파카코리아 Motion Systems Korea Division )이 도움을 주셨습니다. 

이메일 : taeyoung.kim@parker.com

파카코리아 제품 보기 : http://ph.parker.com/kr/ko/products

파카코리아 문의처 : parkerkr@parker.com

 

 

관련 컨텐츠 : 

Product Detail and where to buy

Process Control Technologies and Key Markets

New Miniature Poppet Solenoid Valve Increases Battery Life

Perfluoroelastomer Materials Tailored for Your Needs

 
카테고리
작성자별

Parker Tracking System(PTS)의 기능과 장점 | 파카하니핀 커넥터

          파카의 자산 관리 시스템(Parker Tracking System, PTS)은 최첨단 태깅 기술과 각종 장비 및 기계와의 연결을 통한 포괄적 자산 관리 솔루션입니다.   파카의 PTS 플랫폼을 사용하면 제품 정보를 빠르고 정확하게 기록, 관리 및 검색 할 수 있습니다. 현재 50개국 이상의 파카 서비스 파트너 및 OEM 네트워크를 통해...

현지화 모델로 고객에 최적의 제품 및 서비스 제공 | 파카하니핀 모션시스템즈코리아

파카코리아 모션 시스템즈 디비전 코리아 송재경 사장은 제조 산업의 중심 비즈니스 전문 매거진 "인더스트리 뉴스"와 인터뷰를 진행하였습니다.   인터뷰에서 "새로운 제품 군의 투자 및 개발, 프리미어 고객사에 대한 집중과 투자, 강력한 대리점 정책 및 숙련된 엔지니어링 기술 제공" 등 인더스트리 4.0 대응을 위해 단품 공급을 넘어 새로운 제품 및 고객들에게...

순간 저온살균보다 멸균여과가 맥주에 좋은 이유 9가지 | 파카하니핀 코리아

맥주의 저장 수명은 맥주 회사가 특히 중시하는 요소인데, 이것을 늘리는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 예를 들면 재료 선택이나 포장, 생산에 쓰이는 양조 방법을 이용하는 것입니다. 맥주의 전체적인 안정화는 맥주의 저장 수명과 직결됩니다. 맥주 업계가 신흥 시장을 공략하기 시작하면서 개발자들이 오랜 시간 공들여 만든 맥주의 특성이 소비자의 미각에 그대로 전...
의견

Parker 제품이나 서비스에 대해 궁금한 점이 있으신가요?
저희가 도와드리겠습니다. 문의해 주십시오!

댓글 반도체 제조 분야에서 제품 선정 시 유의점 | 파카하니핀 코리아

댓글남기기





Captcha