적외선 가열과 강제 공기 순환 방식: 여러분의 클린룸에는 어떤 방식이 적합할까요?
반도체 제조 과정에서 강제 공기 순환 방식에서 적외선 가열 방식으로 전환하는 것은 단순히 장비를 교체하는 것이 아닙니다. 이는 에너지를 활용하는 방식 자체가 완전히 다른 것입니다.
강제 공기 순환 방식을 생각해보세요. 기본적으로는 거대한 공기 방울을 데우는 것이며, 그 열이 결국 웨이퍼까지 전달되기를 기다리는 것입니다. 이 과정에는 오랜 시간이 걸립니다. 그동안은 그저 기다릴 수밖에 없으며, 이러한 ‘대기 시간’은 생산성에 치명적인 영향을 미칩니다.
속도의 차이는 엄청납니다.
적외선 가열 방식의 경우, 전자기파를 사용하기 때문에 공기가 필요하지 않습니다. 열이 즉시 목표물에 도달하여 열로 변합니다.
이러한 효과는 웨이퍼를 굽거나 경화시킬 때 가장 잘 드러납니다. 공기가 따뜻해지기를 몇 분씩 기다릴 필요가 없으며, 단 몇 초 만에 처리가 완료됩니다. 정말 빠릅니다. 그리고 이로 인해 생산 속도가 크게 향상됩니다.
또한, 공기 순환 시스템의 경우는 입자를 전달하는 장치와 같습니다. HEPA 필터가 아무리 비싸더라도, 공기를 순환시킨다면 실리콘이 오염될 위험이 있습니다.
반면 적외선 가열기는 그저 그 자리에 있을 뿐입니다. 송풍기도 없고, 복잡한 덕트도 없으며, 먼지를 일으키는 바람도 없습니다. 공간도 작아지고, 무엇보다도 작업 환경이 훨씬 깨끗해집니다.
하지만 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 한 가지 단점이 있습니다.
적외선은 방향성이 있습니다. 마치 손전등과 같죠. 램프의 위치나 반사판의 각도가 적절하지 않으면 특정 부분이 과열될 수 있습니다.
콘베이션 오븐처럼 그냥 설정해두고 잊어버릴 수는 없습니다. 위치를 정확하게 조절해야 합니다. 한 지점에 너무 많은 에너지를 집중시키면 센서가 상황을 인지하기도 전에 온도가 너무 높아져 웨이퍼가 변형될 수 있습니다.
설정하는 데는 약간의 노력이 필요하지만, 한번 위치와 출력을 정확하게 설정해두면 완전히 다른 수준의 성능을 얻을 수 있습니다.