클린룸 및 에너지 솔루션 전문 기업 신성이엔지가 반도체 생산 인프라의 핵심 요소인 습도와 정전기를 동시에 제어하는 신기술을 공개하며 글로벌 반도체 시장에서 기술 경쟁력을 강화하고 있다.

신성이엔지는 챔버 내부에 제습 유닛과 이오나이저(Ionizer)를 일체화한 ‘이오나이저를 구비한 이에프이엠(EFEM) 챔버’ 관련 특허를 공개했다고 16일 밝혔다. 해당 기술은 반도체 제조 공정에서 문제로 지적돼 온 설치 공간 부족과 저습 환경에서의 정전기 발생 문제를 동시에 해결한 것이 특징이다.

반도체 공정이 초미세화·고도화됨에 따라 웨이퍼 표면의 파티클 관리와 공정 환경 제어에 대한 요구 수준도 지속적으로 높아지고 있다. 기존 공정에서는 설비 내부 습도를 낮추기 위해 EFEM 외부에 별도의 제습 공기 공급 장치를 설치하고 배관을 연결해야 했으며, 이로 인해 설비 부피 증가와 팹(FAB) 내 공간 활용 저하 문제가 발생해 왔다.

신성이엔지가 개발한 이번 기술은 제습 유닛을 챔버 본체 내부 상측에 팬 필터 유닛(FFU)과 일체형으로 구성해 외부 제습 장치와 배관을 제거했다. 이를 통해 설비 전체 풋프린트(Footprint)를 최소화하고, 반도체 팹의 공간 활용도를 높이는 동시에 제조 원가 절감 효과를 기대할 수 있다.

특히 이번 기술은 제습 기능에 정전기 제어 기능을 통합한 것이 핵심이다. 일반적으로 공기 중 수분이 제거돼 습도가 낮아질수록 정전기 발생 가능성이 높아지며, 이는 기판 표면에 파티클이 쉽게 부착되는 원인으로 작용한다. 신성이엔지는 이러한 문제를 해결하기 위해 제습 유닛 하단과 필터 사이에 이오나이저를 배치했다.

이 구조를 통해 제습된 청정 공기 내에서 발생하는 정전기를 즉각 제거함으로써 기판 표면의 파티클 부착을 효과적으로 억제할 수 있다. 기존에는 파티클 제거를 위해 송풍 팬의 풍속을 높여야 했으나, 이오나이저 적용으로 과도한 풍속 증가 없이도 청정도를 유지할 수 있어 에너지 소비 절감에도 기여한다.

신성이엔지 관계자는 “수십 년간 축적한 클린룸 및 공조(HVAC) 엔지니어링 기술을 바탕으로 이번 통합 제어 기술을 완성했다”며, “HBM(고대역폭메모리) 등 첨단 반도체 패키징과 초미세 공정 비중이 확대되는 시장 환경에서, 당사의 정밀 환경 제어 기술은 글로벌 반도체 제조사의 생산성과 수율을 높이는 핵심 인프라 솔루션이 될 것”이라고 밝혔다.

[경제엔미디어=김재호 기자]