반도체 산업은 극도로 정밀하고 복잡한 제조 공정을 요구합니다. 정확하면서도 빨라야 하고, 청결하면서도 안전해야 합니다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 다양한 FA장비들이 도입되고 있으며, 특히 EFEM, 로드포트, 스토커, OHT, 열확산로는 공정의 핵심을 이루는 장비입니다. 본 포스팅에서는 각 장비에서 발생할 수 있는 실제적인 과제를 상세히 설명하고, 이를 해결할 수 있는 센서 솔루션을 소개합니다.
반도체 산업은 정확하면서도 빨라야 하고 청결하면서도 안전해야 하며, 동시에 매우 정밀하고 복잡한 제조 공정입니다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 다양한 FA 장비들이 도입되고 있으며, 특히 EFEM, 로드포트, 스토커, OHT, 열확산로는 공정의 핵심을 이루는 장비입니다. 본 포스팅에서는 각 장비에서 발생할 수 있는 현실적인 과제를 설명하고, 이를 해결할 수 있는 센서 솔루션을 소개합니다.
목차
1. 로드포트와 EFEM
2. ATM 로봇의 웨이퍼 정렬
3. FOUP의 보관과 이송: 스토커와 OHT
4. 고온 공정의 핵심: 열확산로
1. 로드포트와 EFEM 내 웨이퍼 맵핑 및 정렬

로드포트는 FOUP을 EFEM에 장착하는 인터페이스로 외부 오염을 방지하며 자동으로 FOUP을 인식하고 고정합니다.
EFEM은 FOUP 내 웨이퍼를 반도체 장비 내부로 이송하는 역할을 합니다. 이 과정에서는 웨이퍼의 정렬 상태, 착좌 정확도, FOUP 위치 확인 등에서 다양한 문제가 발생할 수 있으며, 이는 공정의 품질과 생산성에 직접적인 영향을 미칩니다.

과제 ① 웨이퍼 박형화로 인한 오검출
특히, 웨이퍼가 얇아짐에 따라 휘어짐도 커지는데, 기존 센서로는 이러한 변형을 정확히 감지하지 못해 오검출이 빈번하게 발생할 수 있습니다. 이는 공정 오류로 이어져 웨이퍼 파손, 장비 정지, 생산성 저하 등의 문제를 유발합니다.
➡️제안 센서: 수광 슬릿 내장 협광망 화이버 FT-KV26H1
과제 ② 웨이퍼 돌출 여부 확인
FOUP 내 웨이퍼가 일렬로 정렬되지 않으면 로봇 핸들 충돌로 인해 웨이퍼가 깨지거나 결손이 발생할 수 있습니다. 이는 고가의 웨이퍼 손실뿐 아니라 생산성 저하로 이어집니다.
➡️제안 센서: 앰프 내장형 센서 EX-13SEB
2. ATM 로봇의 웨이퍼 정렬
ATM 로봇은 FOUP에서 웨이퍼를 픽업해 반도체 장비로 이송하는 핵심 역할을 수행합니다. 최근 웨이퍼의 박형화와 로봇 핸들의 소형화로 인해, 기존 센서로는 정확한 착좌 확인이 어려워지고 있습니다. 이로 인해 웨이퍼 파손, 공정 오류, 장비 정지 등의 리스크가 증가하고 있으며, 이를 해결하기 위한 고정밀 센서 솔루션이 요구됩니다.

과제 ① 얇은 로봇 핸드에 센서 내장 필요
웨이퍼가 얇아지며 ATM 로봇 핸드도 같이 얇아지고 있어 두께가 있는 기존 센서는 로봇 핸드 안에 내장이 쉽지 않습니다. 센서가 외부에 노출되면 오염이나 충격에 취약해 공정 신뢰도가 떨어지기 때문입니다.
➡️제안 센서: 협광망 화이버 센서 FT-KV26
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3. FOUP의 보관과 이송: 스토커와 OHT
스토커는 FOUP을 안전하게 보관하고, OHT는 천장 레일을 따라 FOUP을 고속으로 이송하는 자동화 시스템입니다. 이송 중 FOUP의 위치 오차나 OHT 간 충돌은 장비 손상과 생산 중단을 초래할 수 있어, 실시간 위치 감지 및 거리 측정이 가능한 센서의 도입이 필수적입니다.

과제 ① FOUP 상하 이동 시 위치 오차
FOUP의 위치가 정확하지 않으면 스토커나 OHT와의 간섭이 발생해 장비 충돌 및 생산 중단이 발생할 수 있습니다.
과제 ② OHT 간 충돌 위험
OHT 간 간격이 좁아지면 충돌 위험이 높아지며, 이는 장비 손상과 생산 지연을 초래합니다.
➡️제안 센서: 레이저 변위 센서 HG-C 시리즈
4. 고온 공정의 핵심: 열확산로
열확산로는 웨이퍼에 고온을 가해 불순물 확산이나 산화막 형성을 수행하는 공정입니다. 이 공정은 300℃ 이상의 고온 환경에서 진행되며, 일반 센서로는 오작동이나 수명 단축이 발생할 수 있습니다. 고온에서도 안정적으로 작동하는 센서가 없다면, 공정 품질 저하와 장비 손상이라는 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다.

과제 ① 고온 환경에서 센서 오작동
열확산로는 300℃ 이상의 고온에서 작동되며, 일반 센서는 이러한 환경에서 오작동 하거나 수명이 급격히 단축됩니다.
➡️제안 센서: 투과형 화이버 FT-H 시리즈
과제 ② FOUP 착좌 확인 및 도그 검출
FOUP이 정확히 착좌되지 않으면 웨이퍼 처리 오류가 발생하며, 이는 수율 저하와 품질 문제로 이어집니다.
➡️제안 센서: 반사형 화이버 FD-H 시리즈
각 공정에서 센서들의 역할과 선택 시 고려해야 할 체크 포인트를 함께 살펴보았습니다. 이렇듯 센서는 모든 공정에 관여하며 각기 다른 기능을 수행하기 때문에, 센서 선택은 단순한 부품 구매가 아니라 공정의 안정성과 생산성, 품질을 좌우하는 전략적 결정입니다. 반도체 제조 환경에 최적화된 센서 솔루션을 통해 더욱 스마트하고 안전한 공정을 구축할 수 있도록 파나소닉 인더스트리가 함께하겠습니다.



