시간 낭비를 그만하세요: 왜 청정실에서는 적외선 가열이 우수한지
반도체의 고도화된 처리를 수행한다면, “시간이라는 비용”이 얼마나 큰지 잘 알고 있을 것입니다. 오랫동안 우리는 강제 대류 방식에 의존해 왔지만, 솔직히 말해 이 방식은 효율적이지 않습니다. 먼저 공기를 가열해야 하고, 그 다음으로 오븐의 벽을 가열해야 하며, 마지막으로 웨이퍼를 가열해야 합니다. 마치 집 전체를 따뜻하게 하려면 먼저 진입로를 가열해야 하는 것과 같습니다.
적외선 가열은 이러한 중간 단계를 생략합니다. 공기를 기다릴 필요 없이, 전자기파를 이용해 목표물을 직접 가열할 수 있습니다. 즉시 반응합니다.
시간이 더 빨리 지납니다
공기는 열 전도성이 매우 낮습니다. 일반적인 청정실 오븐에서는 부품이 따뜻해지기 전에 엄청난 양의 에너지가 낭비됩니다.
적외선 램프를 사용하면, 가열 시간이 분에서 초로 줄어듭니다. 이는 생산 효율을 크게 높여줍니다. 게다가 더 많은 작업을 처리하기 위해 더 큰 청정실을 만들 필요도 없습니다. 그저 더 빠르게 작업할 수 있을 뿐입니다.
문제점들 (완벽한 것은 없으니까요)
단순히 히터를 제거하고 적외선 램프를 설치하는 것만으로는 안 됩니다. 열 밀도를 잘 조절해야 합니다. 적외선의 성능이 너무 강력하기 때문에, 램프 간의 거리가 적절하지 않으면 특정 부분이 과도하게 가열될 수 있습니다.
또한 PID 컨트롤러도 반드시 확인해야 합니다. 적외선은 반응 속도가 매우 빠르기 때문에, 컨트롤러가 그 속도에 맞게 조정되지 않으면 목표 온도를 초과할 수 있습니다.
그리고 많은 엔지니어들이 간과하는 점이 있습니다. 바로 냉각 문제입니다. 적외선은 열을 매우 빠르게 방출하기 때문에, 주변의 장치들이 많은 에너지를 흡수할 수 있습니다. 냉각 시스템이 이러한 빠른 열 변화에 대응하지 못한다면, 가스 방출 문제가 발생할 수 있습니다. 청정실에서는 가스 방출이 결코 원치 않는 문제입니다.
왜 적외선 가열이 유리한지
속도 외에도, 적외선 가열을 사용하는 데에는 더 큰 이유가 있습니다.
강제 대류 방식은 공기를 움직이게 하므로, 우리는 이러한 위험을 감수하고 싶지 않습니다. 반면 적외선 가열은 정적인 방식입니다. 팬도 없고, 난류도 없으며, 먼지도 생기지 않습니다.
따라서 더 깨끗한 처리 공정, 더 빠른 처리 속도, 그리고 더 적은 스트레스를 얻을 수 있습니다. 대량 생산을 원한다면, 이것이 바로 최선의 방법입니다.