MEMS 웨이퍼를 더 효율적으로 건조시키는 방법 (에너지 낭비 없이)
솔직히 말해서, 전통적인 MEMS 웨이퍼 건조 방식은 매우 비효율적입니다. 대류 오븐을 사용하든 회전식 건조기를 사용하든, 결국 엄청난 양의 에너지가 낭비됩니다. 속도도 느리고, 에너지 소모도 많으며, 구식 방식입니다.
우리는 더 나은 방법을 찾아냈습니다. 웨이퍼를 건조시키기 위해整个 공간을 가열하는 대신, 단파 적외선을 이용합니다. 이는 전혀 다른 접근 방식입니다. 공기를 가열하는 대신, 물 분자 자체를 직접 가열하는 것입니다. 그러면 수분이 바로 사라집니다.
물리학적으로도 꽤 흥미로운 원리입니다.
MEMS 제조 과정에서는 적절한 온도가 필요하지만, 너무 높은 온도는 웨이퍼를 손상시킬 수 있습니다. 우리가 사용하는 적외선 램프는 에칭 과정 후에 남은 얇은 물층을 정확하게 태울 수 있는 특정 파장의 빛을 방출합니다.
실내의 공기를 가열하는 데 에너지를 낭비하지 않으므로, 에너지 소비량이 크게 줄어듭니다. 이는 생산 속도와 탄소 배출량을 줄이는 데 도움이 됩니다.
이제 하드웨어에 대해 알아보겠습니다.
우리는 할로겐 필라멘트와 고순도 석영관을 사용하여 이러한 장치를 만듭니다. 그 결과, 웨이퍼에 열이 거의 즉시 전달됩니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 이 장치들을 그냥 아무 회로에나 연결할 수는 없습니다. 전력 밀도가 매우 높기 때문입니다. 와트수를 너무 높게 설정하면 문제가 생길 수 있습니다. 열충격이나 ‘핫스팟’이 발생하여 MEMS 구조가 손상될 수 있습니다.
안전하게 사용하려면 엄격한 제어가 필요합니다. 우리는 보통 PID 컨트롤러와 빠르게 반응하는 온도계를 함께 사용합니다. 이를 통해 온도를 안정적으로 유지할 수 있습니다.
작동시키고 계속 그 상태를 유지하는 방법
가장 좋은 점은, 이 램프들은 기존 장비와 호환된다는 것입니다. 표준 커넥터를 사용하기 때문에, 설치를 위해 며칠을 낭비할 필요가 없습니다.
하지만 한 가지 주의해야 할 점이 있습니다. 클린룸 환경은 장비에 해로울 수 있습니다. 화학적 증기가 석영관을 손상시킬 수 있습니다. 우리는 내구성이 강한 유리를 사용하지만, 여전히 램프에 쌓이는 오염물질을 주의해야 합니다.
만약 램프가 더러워지면 열전달이 원활하지 않아 에너지 효율이 떨어집니다. 광학 부품을 깨끗하게 유지한다면, ‘친환경 공장’을 실현하는 것이 가능합니다.