왜 무연 반도체 건조에 적외선을 사용하는가?
MEMS 센서 웨이퍼를 건조할 때는 매우 위험한 작업입니다. 아주 작고 섬세한 미세 구조들에서 물방울 하나라도 제거해야 하지만, 그 과정에서 웨이퍼가 손상되거나 변형되어서는 안 됩니다.
오랫동안 사람들은 대류식 오븐이나 화학물질을 사용해 이 작업을 해왔습니다. 하지만 업계는 “무연 및 친환경” 기준으로 전환하고 있으며, 그러한 구식 방법들은 더 이상 효과적이지 않습니다. 바로 여기서 단파 적외선 가열이 필요합니다.
실제 작동 원리
열풍 오븐의 경우, 먼저 공기를 가열한 다음, 오븐 내부를 가열하고, 그 다음에야 웨이퍼 표면의 물분자를 가열합니다. 이 방식은 비효율적이며 에너지 낭비가 심합니다.
반면 적외선은 공기를 가열할 필요가 없습니다. 적외선이 웨이퍼 표면의 물분자에 직접 작용하여 온도가 즉시 상승합니다. 이처럼 정확한 가열 방식 덕분에 우리는 용매 기반의 건조제나 구식 납 기반 안정제를 사용할 필요가 없습니다.
에너지 비용과 열량
일반적인 대류식 오븐을 사용해본 적이 있다면, 그 오븐들이 얼마나 많은 에너지를 소모하는지 알 것입니다. 온도를 일정하게 유지하기 위해 24/7으로 작동해야 합니다.
반면 적외선 램프의 경우, 셔터가 열리거나 램프가 작동할 때만 에너지가 사용됩니다. 따라서 웨이퍼당 소비되는 에너지량이 훨씬 줄어듭니다. 전기 요금도 절약됩니다.
하지만 주의해야 할 점은, 적외선의 열이 너무 빠르고 강력하게 작용하기 때문에 웨이퍼를 잘 고정해야 한다는 것입니다. 만약 기판의 유리 전이 온도가 낮다면, 그냥 강한 열을 가해서는 안 됩니다. 펄스 주파수를 조절하여 웨이퍼가 변형되지 않도록 해야 합니다.
클린룸 내 설치
클린룸에서는 공간이 매우 중요합니다. 적외선 시스템은 커다란 강제 환기 시스템보다 훨씬 작습니다. 게다가 송풍기도 없습니다. 송풍기가 없으므로 먼지나 이물질이 발생하지 않아 환경이 훨씬 안전해집니다. 이는 크고 무거운 구식 장비를 대체하기에 아주 좋은 방법입니다.
우리는 납땜부부터 석영 커버까지 모든 부분이 무연인지 확인했습니다. 이를 통해 RoHS 및 환경 규정을 쉽게 준수할 수 있습니다.
유해한 연기도 없고, 에너지 낭비도 없으며, 공정도 훨씬 깨끗해집니다. 이는 배출물을 제로로 만드는 더 간단하고 현명한 방법입니다.