왜 웨이퍼 처리에 적외선 경화 기술을 사용하는가?
건조와 경화 과정에 대해 이야기해 보겠습니다. 반도체 분야에서는 이제 더 이상 오래된 방식, 즉 강력한 연소나 유해한 화학 용매를 사용하는 방식은 사용되지 않습니다. 대신 적외선 기술이 사용됩니다.
이 방식은 훨씬 더 깨끗합니다. 직접적인 복사 에너지를 사용함으로써, 납을 포함한 처리 과정이나 과도한 열 발생을 줄일 수 있습니다. 환경적인 문제 없이 더 간단하고 친환경적인 방식으로 작업을 수행할 수 있습니다.
열이 실제로 어떻게 작용하는가?
대류 오븐의 경우, 음식이 따뜻해지기 전에 먼저 오븐 내부의 공기를 데워야 합니다. 이는 시간과 에너지의 낭비입니다.
반면 적외선 램프는 다릅니다. 에너지를 웨이퍼 표면에 직접 전달하기 때문에, 별도의 공기 처리 장치나 기다릴 필요가 없습니다. 단파 및 중파 적외선을 사용하면 포토레지스트나 접착제 층에 정확하게 에너지가 전달되며, 기판 자체는 손상되지 않습니다. 정확한 조사가 가능하기 때문에, 필요한 전력도 훨씬 적습니다.
거리와 밀도의 조절
램프와 웨이퍼 사이의 거리를 적절히 조절하는 것이 매우 중요합니다. 너무 가깝게 설치하면 웨이퍼의 가장자리가 손상될 수 있습니다. 반대로 너무 멀리 떨어뜨리면 열이 방 안으로 낭비됩니다.
우리는 석영관의 와트수와 파장을 고려하여 이 값을 조절합니다. 고왓수의 램프는 강력하지만, 반드시 냉각 시스템이 반사된 에너지를 감당할 수 있어야 합니다. 그렇지 않으면 램프가 과열되어 망가질 수 있습니다.
장단점
적외선 경화 기술의 가장 큰 장점은 ‘건식’ 처리라는 점입니다. VOC나 납으로 오염된 배기 가스를 처리할 필요가 없습니다. 따라서 필터링 시스템도 훨씬 더 간단해집니다.
하지만 한 가지 단점이 있습니다. 램프가 처음 작동할 때는 큰 전력이 필요합니다. 따라서 히터가 작동할 때 전압이 떨어지는 것을 방지하기 위해 안정적인 전력 공급이 필요합니다.
하지만 일단 온도가 올라가면 모든 것이 빨라집니다. 처리 시간이 줄어들고, 웨이퍼당 필요한 에너지도 줄어듭니다. 훨씬 더 효율적입니다.