시간 낭비를 그만두세요: 반도체 제조에 있어 오존이 없는 적외선 기술이 최적의 해답입니다.
기다리는 시간에 대해 이야기해보죠.
강제 대류 방식을 사용한다면, 제 말이 무슨 뜻인지 잘 알 것입니다. 결국 엄청난 양의 공기를 가열하여 그 열을 웨이퍼에 전달하는 것이죠. 이 방식은 매우 느립니다. 공기가 따뜻해질 때까지 몇 분을 기다려야 하고, 그 후에는 웨이퍼가 그 열을 흡수할 때까지 또 다시 몇 분을 기다려야 합니다. 이는 작업 속도를 크게 저하시킵니다.
우리는 다른 방식을 사용합니다. 오존이 없는 적외선 램프를 사용하는 것이죠. 공기를 가열하는 대신, 복사를 통해 열을 전달합니다.
즉, 직접적인 방식입니다.
적외선 램프는 전자기파를 방출하여 목표물에 바로 열을 전달합니다. 중간 단계가 필요하지 않으며, 공기가 따뜻해질 때까지 기다릴 필요도 없습니다. 작동 시간도 몇 분에서 몇 초로 줄어듭니다. 대량 생산을 하는 경우, 이렇게 절약된 시간들이 빠르게 누적됩니다. 더 큰 공장을 짓지 않아도 더 많은 웨이퍼를 처리할 수 있습니다.
하지만 일반적인 적외선 램프에는 단점이 있습니다. 대부분의 단파 램프는 자외선을 방출하는데, 반도체 제조 환경에서는 이 자외선이 오존을 생성합니다. 이는 문제가 됩니다. 오존은 유기물층을 파괴하거나, 깨끗하게 유지되어야 할 표면을 산화시킬 수 있습니다.
이 문제를 해결하기 위해, 우리는 필터가 장착된 필라멘트와 특수한 석영 케이스를 사용합니다. 이를 통해 오존이 생성되는 자외선을 차단할 수 있습니다. 가장 좋은 점은, 비싼 배기 처리 시스템에 대해 걱정할 필요가 없다는 것입니다.
이제, 장단점에 대해 솔직하게 말씀드리겠습니다.
고밀도 적외선 가열 방식은 많은 에너지를 필요로 합니다. 만약 가능한 한 빠른 속도로 작업하고 싶다면, 고출력 램프를 사용해야 합니다. 하지만 그렇게 되면 배선이 그러한 과도한 부하를 감당할 수 있어야 합니다. 작업 도중에 차단기가 내려가는 일이 있으면 안 됩니다.
또한, 복사는 방향성이 있다는 점을 기억해야 합니다. 따뜻한 공기는 웨이퍼를 감싸는 형태로 열을 전달하지만, 적외선은 마치 손전등과 같습니다. 램프의 위치가 적절하지 않으면 서늘한 부분이 생길 수 있습니다. 모든 부분이 고르게 가열되도록 열 분포를 조절해야 합니다.
대부분의 반도체 공장들은 이미 느린 오븐 대신 오존이 없는 적외선 기술을 사용하고 있습니다. 이는 가열 과정을 훨씬 효율적으로 만들어주는 간단한 해결책입니다.