반도체 화재 위험성과 대책 (클린룸화재)

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본인 소방기술사 공부용으로 아래와 같이 정리해봅니다.

1. 반도체 제조 공정의 화재위험특성

(1) 화재 위험성이 높은 Chemical 및 특수가스

1. 세척용으로 사용되는 IPA, 아세톤, 메탄올, 에탄올 등은 화재 위험성이 높다
2. 실란, 디실란 등의 가스는 자연 발화하는 특성이 있음.

(2) 클린룸

1. 연기 확산속도 빠르다 - 클린룸 내부에 공기순환이 지속적으로 이뤄질 수 있도록 매시간 600회 좌우 환기를 하여 청결도를 유지한다. 그래서 화재 발생 시 연기확산 속도가 빠르다.
2. 구조대 진입이 힘들다 - 반도체 제조공정은 먼지나 불순물을 최소화하는 청정실에서 이루어져야 하므로, 공장 건설 시 바깥벽을 밀폐된 유리 장막으로 만든다. 안쪽에 또 한 층의 유리가 있어서 밀폐식 시스템으로 클린룸은 구축된다. 이때 문에 화재가 발생하면 구조대로 외벽으로 들어오기 쉽지 않으며 유리를 부숴야만 진입할 수 있다
3. 2차 재해 우려 및 구조의 어려움 - 짙은 연기와 독성 가스는 구조의 어려움을 더하게 된다. 또한, 특수한 화학물질이 사용되고 있어 2차 재해의 위험도 있다. 예를 들어 물이 염소 기체를 만났을 때 염산을 생성하는데 전통적인 소방 수단의 효력을 상실하게 한다.

(3) 불연화 어려운 장비, 덕트, 실내 내장재
반도체 공정에서 사용하는 케미컬과 가스 등은 화재 위험성이 높을 뿐만 아니라 부식성이 강하다. 장비와 배기 덕트 등을 불에 타지 않는 금속으로 제작할 경우 쉽게 부식하는 문제가 발생한다. 그래서 국내의 경우 PVC나 FRP 등의 가연성 플라스틱으로 제작하고 있다. 내부 파티션의 경우도 제작의 편의성 및 공사 기간 단축을 이유로 가연성 플라스틱을 사용하는 경우가 많다. 화재 시 이러한 것들이 화재 가연물로 작용하여 화재 확대를 촉진할 위험이 있다.
(4) 사용할 수 없는 자동소화설비
장비들이 초고가이며 수손피해에 취약하므로 스프링클러의 설치가 힘들다

2. 반도체 제조공정의 화재예방 및 방지 대책

1.  미분무 소화전의 도입
2. 케미컬 및 가스의 관리체계 및 비상 인터락 설치
3. 생산장비 및 웨이퍼 박스 등의 불연재 사용
4. 위험물을 취급하는 생산장비에 대한 개별 소화설비 설치
5. 클린룸 내부 초고감도(에어 샘플링) 화재 감지기 설치 & 광학 화염 감지기