왜 클린룸에서는 강제 공기 순환 방식 대신 적외선을 사용하는가?
대부분의 반도체 생산 라인들은 여전히 강제 공기 순환 방식을 사용하고 있습니다. 이는 오래된 방식입니다. 공기를 가열한 다음, 그 공기가 부품을 가열해주기를 기다리는 것이죠. 문제는 시간이 너무 오래 걸린다는 점입니다. 엄청난 지연 시간 때문에 작업 효율이 떨어집니다.
게다가 클린룸에서는 많은 양의 공기를 움직이는 것 자체가 먼지가 생기는 원인이 됩니다. 공기를 많이 움직일수록 실리콘 표면에 먼지가 더 많이 달라붙을 위험이 있습니다. 그래서 우리는 적외선 히터를 사용합니다. 공기를 전혀 사용하지 않기 때문입니다.
기다리는 데 드는 비용
강제 공기 순환 방식은 매우 느립니다. 오븐 내부의 온도가 적절해질 때까지 기다려야 하며, 그 후에도 그 열이 부품에 전달될 때까지 또 다시 기다려야 합니다. 정말 귀찮은 일입니다.
적외선 방식은 다릅니다. 전자기파를 이용해 에너지를 직접 부품에 전달합니다. 공기가 따뜻해질 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 왜냐하면 공기는 중요하지 않기 때문입니다.
특히 치료나 탈가스 과정에서 큰 효과가 있습니다. 적외선을 사용하면 가동 시간을 60~80%까지 줄일 수 있습니다. 팹 관리자에게는 이것이 엄청난 이점입니다. 더 큰 공간을 만들지 않고도 더 많은 웨이퍼를 처리할 수 있습니다.
마법은 아니다(단점도 있다)
물론 적외선도 모든 문제를 해결할 수 있는 것은 아닙니다. 표면에 먼저 열이 가해지기 때문에, 부품의 외부는 굳어지는 반면 내부는 여전히 차가울 수 있습니다. 이를 해결하기 위해서는 파장을 잘 선택해야 합니다. 짧은 파장은 속도 면에서는 좋지만, 재료의 깊은 곳까지 열을 전달하려면 중간 파장이 필요합니다. 결국은 해당 재료가 무엇을 흡수하는지에 달려 있습니다.
또한 열도 문제가 될 수 있습니다. 적외선은 매우 강력한 열을 발생시킵니다. 만약 기존의 오븐에 적외선 히터를 설치한다면, 냉각 시스템을 잘 확인해야 합니다. 냉각 장치의 크기가 적절하지 않으면, 고강도의 적외선으로 인해 오븐의 구조가 손상될 수 있습니다.
적용 방법
좋은 소식은, 이러한 방식으로 전환하는 것이 보통 매우 간단하다는 것입니다. 공기를 불어넣는 장치를 제거하고, 기존의 부품들을 꺼낸 뒤 적외선 램프를 설치하기만 하면 됩니다.
즉시 느껴지는 변화는 조용함과 정적입니다. 더 이상 진동이나 혼란이 없습니다. 공기가 적게 움직이므로 칩이 더 깨끗한 환경에서 처리됩니다.
부품을 더 빨리 꺼낼 수 있으며, 웨이퍼도 더 깨끗하게 유지됩니다. 이것이 바로 더 좋은 작업 방식입니다.