적외선 가열을 활용한 반도체 제조 과정에서의 탄소 배출 감소
반도체를 제조할 때는 정밀한 제어가 필수적입니다. 열을 정확하게 조절해야 하며, 웨이퍼에 먼지나 이물질이 달라붙는 것을 막아야 합니다.
오랫동안 사용되어 온 방식은 대류식 오븐이었습니다. 하지만 솔직히 말해서, 작은 실리콘 조각을 데우기 위해整个 방 전체를 가열하는 것은 엄청난 에너지 낭비입니다. 마치 피자 한 조각을 데우기 위해 집 전체를 가열하는 것과 같습니다.
그래서 우리는 적외선 가열 장치를 사용하기 시작했습니다. 공기를 가열하는 대신, 열을 직접 기판에 집중시키는 것입니다. 이 방식은 더 깨끗하고 빠르며, 클린룸의 탄소 배출량도 줄일 수 있습니다.
왜 이 방식이 효과적인가?
적외선 시스템은 전자기파를 사용합니다. 쉽게 말해, 중간 매개체가 필요 없습니다. 공기를 이용해 열을 전달할 필요가 없으므로 웨이퍼는 거의 즉시 가열됩니다. 게다가 장비가 차지하는 공간도 훨씬 줄어듭니다.
주변 공기에 에너지를 낭비하지 않고 목표물에만 에너지를 집중시키면 엄청난 양의 에너지를 절약할 수 있습니다. 이것이 바로 진정한 환경적 이점입니다.
클린룸의 세부 사항
클린룸에서는 “가스 방출”이 큰 문제입니다. 장비에서 입자가 나오면 모든 것이 망가집니다. 이를 막기 위해 고순도 석영 재질의 커버를 사용합니다. 이를 통해 고진공 상태에서도 오염물질이 웨이퍼에 닿는 것을 막을 수 있습니다.
일반적으로 단파장을 사용합니다. 단파장이 실리콘과 포토레지스트에 더 잘 스며들기 때문입니다. 하지만 너무 높은 전력을 사용하면 웨이퍼에 손상이 갈 수 있습니다. 그래서 PID 제어기를 사용하여 속도를 조절합니다.
단점
적외선도 마법의 지팡이는 아닙니다. 타협점이 있습니다. 이러한 가열 장치는 내부가 매우 뜨거워집니다. 적절한 냉각 시스템이 없으면 HVAC 시스템과 충돌할 수 있습니다. 그러면 실패할 수밖에 없습니다.
또한 냉각이 제대로 되지 않으면 가열 장치가 빠르게 고장날 수 있습니다. 좋은 환기 시스템은 단순히 “유용한 것”이 아니라, 시스템이 스스로 파괴되는 것을 막는 유일한 방법입니다.