화학적 세척을 마친 후 MEMS 센서 웨이퍼를 건조시키는 과정은 매우 위험한 작업입니다. 왜냐하면 이는 마치 불과 싸우는 것과 같기 때문입니다.
공기 중에 인화성이 있거나 폭발성인 화학물질의 증기가 남아 있는 상태에서는, 일반적인 적외선 램프는 단순한 도구가 아니라 오히려 위험 요소가 됩니다. 작은 스파크나 단 한 군데의 과열된 부분만 있어도 급격한 화재가 발생할 수 있습니다. 이는 공장 관리자들을 밤잠을 이루지 못하게 하는 끔찍한 상황입니다.
스파크 방지
우리는 더 이상 열린 공간에서 램프를 사용하는 방식을 포기하기로 했습니다. 대신, 석영관을 밀폐된, 화학물질에 강한 커버 안에 넣었습니다. 이는 마치 보호막과 같은 역할을 합니다. 이를 통해 전기 접점들이 주변 공기와 완전히 분리됩니다. 그러면 휘발성 유기화합물들이 활성화된 핀들에 접근할 수 없게 됩니다.
하지만 보통 밀폐 구조는 문제가 생기기 쉽습니다. 균열이 생기거나 새어나오거나 고장날 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 우리는 고온에도 견딜 수 있는 플루오로엘라스토머 가스켓을 사용합니다. 이 가스켓들은 지속적인 가열과 냉각에도 변형되지 않습니다. 또한, 특정 압력 차이에 맞게 설계되어 있어서, 만약 밀폐 구조에 문제가 생기면 증기가 들어올 수 없습니다. 그런 일은 절대 있어서는 안 됩니다.
열 균형
우리는 단파장 적외선을 사용합니다. 이를 통해 웨이퍼 표면에 빠르게 열이 전달되므로, 웨이퍼가 “위험한 영역”에 머무르는 시간이 훨씬 줄어듭니다. 우리는 액체가 빠르게 증발하면서도 기판이 과열되지 않도록 와트수를 조절했습니다.
하지만 문제가 하나 있습니다. 램프가 밀폐되어 있기 때문에, 열이 공기 중으로 퍼져나가지 않고 그대로 안에 갇힙니다. 그래서 램프의 온도가 더욱 높아집니다. 따라서 냉각 시스템과 공기 흐름을 정확하게 조절해야 합니다. 그렇지 않으면 석영관이나 밀폐 구조가 손상될 수 있습니다.
적합한 설계
가장 좋은 점은, 이 제품들이 기존의 건조 모듈을 그대로 대체할 수 있다는 점입니다. 열원이 분리되어 있기 때문에, 기계 전체를 보호하기 위해 크고 무거운 방폭 상자를 만들 필요가 없습니다. 그렇게 되면 공간도 절약되고, 작업 환경도 깔끔해집니다. 게다가 장비가 폭발하지 않는다는 사실에 안심할 수 있습니다.