반도체 공정 : 식각 및 이온 주입 공정에서의 과제 해결 솔루션

해결 방법 : 
이 제조사가 최종적으로 선택한 것은 띠(band) 형태로 측정하는 투과형 센서였습니다. 단일 포인트가 아니라 넓은 영역의 데이터를 받아 노치 형상 전체를 판단하는 방식이었습니다.

제안 센서: 투과형 디지털 변위 센서 HG-T 시리즈

현장에서는 "이론적인 분해능 0.1μm"보다 "같은 조건에서 데이터가 얼마나 반복 재현 되는가"가 더 중요했습니다. 센서 선택의 기준은 스펙 뿐만 아니라 공정 안정성이었습니다.

설치가 자유로운 사이드 뷰 어태치먼트 PC 설정 소프트웨어로 파형을 보며 설정 가능 각종 고속 통신이 가능한 통신 유닛 상품 페이지로 이동

적용 결과:

Q2. 진공 챔버를 열지 않고 웨이퍼 유무를 확인할 수 있을까?

식각·이온 주입 장비의 진공 챔버는 공간이 매우 제한되어 있고, 센서를 추가할 때는 내부 설치 vs 외부 설치 두가지 선택지로 나뉩니다.

현장의 선택: 외부에 설치할 경우 챔버 내부에 웨이퍼 유무를 확인하기 위해 매번 챔버를 열어야 하고, 이는 진공 형성 시간 증가로 이어집니다. 따라서 지향성이 높은 레이저 센서를 사용해 챔버 외부에서 뷰포트를 투과해 검출하는 방식이 여러 조건을 고려했을 때 가장 적절했습니다.

제안 센서: 앰프 내장·초소형 레이저 센서 EX-L200 시리즈

장비 업체 관점에서는 "센서 성능 + 장비 구조를 건드리지 않는가"를 동시에 만족하는 솔루션이 필요했습니다. 기존 설계를 존중하면서도 기능을 확장할 수 있는 방식이 선택된 이유입니다.

초소형 앰프 내장 레이저 센서 간섭 없이 안정적으로 검출 가능한 레이저 센서 장거리 검출/미세 물체 검출 타입 라인업 상품 페이지로 이동

선택 이유:

• 챔버 구조 변경 없이 설치 가능

• 좁은 개구각으로 산란광 영향 최소화

• 챔버 내부 압력·온도 변화에도 안정적 검출 

Q3. 진공 공정용 화이버 센서, 왜 설치가 항상 문제가 될까?

현장의 과제

진공 환경에서 사용하는 화이버 센서는 성능보다 설치 과정에서의 실수가 더 큰 문제입니다.

실제 사례

한 작업자가 진공 화이버 플랜지 체결 순서를 잘못 이해해 3시간 작업 끝에 다시 분해해야 하는 일이 있었습니다. 체결 공정 자체가 까다롭고 복잡하기 때문에 흔히 발생하는 문제입니다. 거기다 진공 플랜지는 O링, 와셔, 너트 등 부품이 많고, 장갑을 낀 상태에서는 체결 토크 감각도 무뎌집니다.

결국 이런 악순환이 반복됩니다:

• 취부 부품이 많아 조립 복잡도 증가

• 장갑 착용 상태에서 체결 난이도 상승

• 설치 오류 → 재작업 → 셋업 지연 → 고객 클레임

제안 센서 : 원터치 방식 진공 플랜지 & 내진공 화이버

공구 없이 원터치로 체결되는 진공 플랜지를 도입한 결과:

• 장갑 착용 상태에서도 즉시 설치 가능

• 평균 설치 시간 60% 단축

• 설치 오류 발생률 대폭 감소 

이런 영역은 브로셔보다 현장 엔지니어들의 경험 공유로 제품 신뢰도가 형성됩니다. "설치가 쉽다"는 말이 단순한 마케팅 문구가 아니라, 실제 작업 시간과 오류율로 증명되어야 하는 이유입니다.

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Q4. 냉각수 누액, 왜 '경보'와 '장비 정지'를 나눠야 할까?

단일 출력의 기존 누액 센서는 문제가 되지 않을 만한 아주 사소한 초기 누액에도 장비를 정지 시켜 오히려 비효율적이었습니다. 그러나 과다(이상) 누액은 신속하게 장비를 긴급 정지 시켜야 합니다.

현장 사례: 기존 단일 출력 누액 센서는 현장에서 다음과 같은 딜레마가 있었습니다.

• 월 평균 누액 관련 장비 정지: 3~4회

• 이중 실제 위험 누액: 1회 미만

• 불필요한 정지로 인한 연간 가동률 저하: 약 1.2%

   

이런 상황에서 설비의 가동률을 유지하면서 과다 누액은 확실히 검출하기 위해서는 2단계 검출이 가능한 센서를 사용하는 것이 보다 효과적입니다.

제안 센서 : 2단계 출력 누액 검지 센서 SQ-4

작동 방식:

• 1단계 (초기 누액): 경보 출력 → 엔지니어 확인 가능, 장비는 계속 가동

• 2단계 (이상 누액): 긴급 정지 출력 → 즉시 장비 정지

• 추가 기능: 센서 설치 누락·비정상 장착 상태까지 자체 진단

측정 가능한 개선 효과:

• 불필요한 다운타임: 80% 감소

• 실제 위험 누액 검지율: 100% 유지

• 유지보수 팀 대응 우선순위 명확화

설비 가동률과 안전성은 대립 관계가 아니라 함께 확보할 수 있는 목표였습니다. 센서 설계 철학이 현장 운영 방식과 맞아떨어졌을 때 비로소 실질적인 가치가 만들어졌습니다.

 

2단계 검지 초기 누액 경보 과다 누액(이상 누액) 장비 긴급 정지 → 생산성과 안전성을 동시에 만족 센서 설치 누락·부적절한 장착 등 설치 이상도 자동 검출 상품 페이지로 이동

 

현장의 과제

약액·폐액 라인은 다음과 같은 이유로 검출 조건이 일정하지 않습니다.

• 기포 발생으로 인한 오검출

• 액체 고임 현상

사례: 한 식각 장비의 폐액 탱크는 초음파 방식 레벨 센서를 사용했는데, 배출 과정에서 발생하는 기포 때문에 오검출이 반복되었습니다. 실제로는 액면이 충분한데 "LOW" 신호를 보내거나, 반대로 액체가 고여 있는데 감지하지 못하는 일이 발생했습니다.

 

제안 센서: 액체 접촉식 레벨 센서

직접 액체에 접촉하는 방식으로 변경한 결과:

• 기포 영향 거의 없어 오검출 대폭 감소

• 보호 튜브 절단·연장 가능 → 다양한 설치 조건에 만족

   

약액 라인에서는 "이론적 최적 위치"보다 "실제 설치 가능한 위치에서 안정적으로 작동하는가"가 더 중요했습니다. 센서는 현장 제약 조건 안에서 해답을 제시해야 합니다.

 

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공정별 주요 과제와 센서 선택 기준 요약