왜 반도체 건조에 방수형 적외선 램프를 사용하게 되었나요?
반도체 제조 공정의 세척 단계에서는 오직 하나의 목표만 있습니다. 바로 웨이퍼 위의 수분을 빠르게 제거하는 것입니다. 그리고 그 과정에서 아주 작은 먼지 한 톨도 남겨두어서는 안 됩니다.
오랫동안 사람들은 단순히 열공기를 이용해 세척을 해왔습니다. 하지만 솔직히 말해서, 대량의 공기를 가열하는 것은 에너지 낭비입니다. 속도도 느리고, 장비도 커지며, 에너지 소비도 많아집니다. 그래서 우리는 방수형 적외선 램프를 사용하게 되었습니다. 이 방식이 훨씬 효율적입니다.
비결은 열 밀도에 있습니다.
우리는 고강도의 단파 램프를 사용합니다. 이 램프들은 공기를 거치지 않고 에너지를 직접 웨이퍼 표면으로 전달합니다. 그 결과, 공기가 따뜻해질 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 이 석영관들은 몇 초 만에 목표 온도에 도달합니다. 정말 빠릅니다. 그리고 램프의 온도가 급격히 상승하기 때문에, 기계가 항상 최대 출력으로 작동할 필요도 없습니다.
“습한” 환경을 어떻게 처리할까?
세척 환경은 본래 습한 곳입니다. 일반적인 적외선 램프를 사용하면 곧바로 손상되거나 산화됩니다. 이는 좋은 상황이 아닙니다.
이러한 문제를 방지하기 위해, 우리는 전극을 밀폐하고 특수한 석영관을 사용하여 수분이 들어오지 못하도록 합니다. 이렇게 하면 습도가 높거나 물방울이 램프에 닿아도 램프가 손상되는 것을 막을 수 있습니다.
하지만 여기에도 문제가 있습니다. 단순히 램프를 플라스틱으로 감싸는 것만으로는 충분하지 않습니다. 열이 어떻게 빠져나가는지도 고려해야 합니다. 그러한 코팅은 빛의 스펙트럼에 약간의 변화를 줄 수 있으므로, 우리는 파장을 조절하는 데 많은 시간을 할애합니다. 우리는 에너지가 웨이퍼 위의 물층을 통과하면서도 기판이 손상되지 않도록 해야 합니다.
공장을 더 친환경적으로 만들기
열공기를 사용하는 오븐을 없애면 공장의 환경이 훨씬 나아집니다. 큰 송풍기나 복잡한 덕트 시스템도 필요 없습니다. 하드웨어가 줄어들면 “잉여적인” 에너지 소비도 줄어듭니다. 그렇게 되면 전체 시스템이 더 효율적이 됩니다.
하지만 한 가지 주의해야 할 점이 있습니다. 기존의 공기 건조기를 적외선 램프로 교체할 계획이라면, 그냥 연결만 해서는 안 됩니다. 이 램프들은 켜진 순간부터 많은 전류를 소비합니다. 그러므로 배선을 점검하고, 열이 발생할 때마다 전원이 차단되는 것을 방지하기 위해 회로 차단기를 업그레이드하는 것이 좋습니다.