공기는 1분마다 걸러진다
1늦어도 1분마다 필터를 지난다
반도체 공장 공기는 늦어도 1분마다 천장 필터를 한 번씩 지나요. 같은 공기를 계속 다시 거르는 거예요.
2바닥에도 구멍이 빼곡하다
이 방은 천장만 특별한 게 아니에요. 사람이 걷는 바닥에도 구멍이 빼곡히 뚫려 있어요.
3비처럼 위에서 아래로
필터를 지난 공기는 옆으로 퍼지지 않고 비처럼 곧게 내려와요. 떠다니는 먼지도 그 자리에서 바로 아래로 흘러가요.
4유리 섬유가 수백 겹
필터 속에는 아주 가는 유리 섬유가 수백 겹 쌓여 있어요. 두께는 0.5mm도 안 돼요.
5틈보다 작은 먼지도 잡힌다
섬유 틈보다 훨씬 작은 먼지도 걸려요. 공기 분자에 떠밀려 흔들리다가 섬유에 닿아 붙거든요.
699.999%를 걸러 낸다
팹에서 쓰는 ULPA 필터는 0.12µm보다 큰 먼지를 99.999% 걸러 내도록 등급이 매겨져 있어요.
7바닥 구멍으로 빠져 다시 위로
내려온 공기는 바닥 구멍으로 빠져요. 아래층을 돌아 공기 통로를 타고 다시 천장 위로 올라가요.
8아래층엔 펌프와 배관
클린룸 바로 아래층에는 펌프 수천 대와 가스관, 배기관이 깔려 있어요.
9둥근 구멍으로 장비에 연결
위층 장비의 전기와 배관은 두꺼운 콘크리트 바닥의 둥근 구멍으로 올라가요. 이 구멍은 공기가 빠지는 길이기도 해요.
수영장은 물을 계속 새로 채우지 않아요. 같은 물을 정수기에 계속 돌려서 깨끗하게 유지하죠.
클린룸도 같아요. 같은 공기가 천장 필터를 지나 방을 거쳐 다시 천장 위로 돌아오고, 이걸 쉬지 않고 되풀이해요.
필터가 먼지를 잡는 방법도 재미있어요. 체로 거르듯 틈에 걸리는 게 아니에요. 아주 작은 먼지는 공기 분자에 떠밀려 이리저리 흔들리다가 섬유에 닿아 붙어요.
- 클린룸은 공기를 계속 새로 들이는 방이 아니라, 같은 공기를 천장 필터로 쉬지 않고 다시 거르는 방이에요.
- 그래서 팹을 지을 때는 천장 필터 층, 구멍 뚫린 두꺼운 콘크리트 바닥, 그 아래 펌프·배관 층을 한 덩어리로 지어야 해요.
해외 회사는 업계에 널리 알려진 대표 업체를 골랐고, 국내 회사는 소부장 정리 글에 나온 표기를 그대로 썼습니다. 회사 소개일 뿐 투자 추천이 아닙니다.
더 깊이 — 원문 요약·용어 정리·출처
반도체 공장(300mm 팹) 클린룸 공기는 30초~1분에 한 번씩 천장의 초고성능 필터를 다시 지납니다. 그런데 이 방은 천장만큼 바닥에도 구멍이 빼곡합니다 — 공기가 빠져나가는 길이자, 아래층 배관이 올라오는 길입니다.
- 반도체 공장 공기는, 늦어도 1분마다 천장 필터를 한 번씩 지납니다
- 그런데 이 방은, 바닥에도 구멍이 빼곡히 뚫려 있습니다
- 필터를 지난 공기는, 비처럼 위에서 아래로 곧게 내려옵니다
- 필터 속엔, 아주 가는 유리 섬유가 수백 겹 쌓여 있습니다
- 섬유 틈보다 훨씬 작은 먼지도, 공기 분자에 떠밀려 흔들리다 섬유에 붙습니다
- 그렇게 0.12µm보다 큰 먼지를, 99.999% 걸러 냅니다(ULPA 필터 등급)
- 내려온 공기는 바닥 구멍으로 빠져, 아래층을 돌아 다시 천장 위로 올라갑니다
- 그 아래층엔, 펌프 수천 대와 가스관, 배기관이 깔려 있습니다
- 위층 장비의 전기와 배관은, 두꺼운 콘크리트 바닥의 둥근 구멍으로 올라갑니다
- 손에 든 폰 속 칩도, 이렇게 걸러진 바람 아래에서 만들어졌습니다
클린룸은 공기를 계속 새로 들이는 방이 아니라, 같은 공기를 천장 필터로 쉬지 않고 다시 거르는 방입니다. 공기는 천장에서 바닥으로 곧게 내려가 바닥 구멍으로 빠지고, 아래층과 공기 샤프트를 돌아 천장 위로 돌아갑니다.
그래서 팹 공사의 핵심은 천장 필터 층, 구멍 뚫린 두꺼운 콘크리트 바닥(와플 슬래브), 그 아래 펌프·배관 층을 한 덩어리로 짓는 일입니다. 지난 편의 가스관도 이 아래층을 지나 바닥 구멍으로 장비에 들어갑니다.
- 클린룸
- 공기 중 먼지 수를 등급으로 관리하는 방입니다. 반도체 업계 로드맵(ITRS 2015)은 클린룸을 ISO 4~5등급, 장비 안 웨이퍼가 드러나는 작은 공간(미니인바이런먼트)을 ISO 1등급으로 봅니다. ISO 5등급은 0.5µm 이상 입자가 1m³에 3,520개 이하입니다.
- FFU(팬 필터 유닛)
- 천장에 끼우는 팬과 필터 한 묶음입니다. 팬이 천장 위 공기를 필터로 밀어 아래 방으로 곧게 내려보냅니다.
- HEPA·ULPA 필터
- 유리 미세섬유(지름 2~500nm)를 종이처럼 떠서 주름 접은 고성능 필터입니다. 0.5mm도 안 되는 두께에 섬유가 수백 겹이라, 틈보다 훨씬 작은 입자도 섬유에 부딪히거나 분자 충돌로 흔들리다 붙습니다. 팹에서 쓰는 ULPA는 0.12µm보다 큰 입자를 99.999% 걸러 내는 등급입니다.
- 타공 바닥(액세스 플로어)
- 사람이 걷는 바닥 판에 구멍을 뚫어 공기가 아래로 빠지게 한 바닥입니다.
- 와플 슬래브
- 깊은 콘크리트 리브가 격자를 이루고 그 사이에 둥근 구멍을 뚫은 구조 바닥입니다. 공기가 빠지는 구멍이 많아야 하면서도 장비가 흔들리지 않게 단단해야 합니다(인텔 사례 진동 기준 VC-D, 초당 6.25µm).
- 서브팹(아래층)
- 클린룸 바로 아래층입니다. 진공 펌프 수천 대와 가스·액체·폐기물·배기를 나르는 배관이 지나가고, 바닥의 둥근 구멍으로 위층 장비에 이어집니다.
그 공기, 매번 새로 들이는 걸까요?
아닙니다. 필터는 30초~1분마다 지나지만, 바깥 새 공기로 통째로 바뀌는 건 4~7분에 한 번입니다. 나머지는 같은 공기를 계속 다시 거르는 겁니다.
필터 종이는 두께 0.5mm도 안 되는데 섬유가 수백 겹이라, 한 겹에 빈틈이 있어도 뒤 겹이 막습니다.
바닥이 콘크리트 격자인 이유는 하나 더 있습니다. 구멍이 많아도 장비가 흔들리면 안 돼서, 한 공장 사례는 흔들리는 속도를 초당 6.25µm 이하로 맞춰 설계했습니다.
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