왜 우리가 대류식 오븐 대신 UHP 적외선 건조기를 사용하는가?
오랫동안 반도체 공장들은 대류식 오븐에 의존해 왔습니다. 하지만 솔직히 말해서, 그런 오븐들은 이미 구식입니다. 현재는 초고순도(UHP) 적외선 램프를 사용하는 추세가 점점 늘어나고 있습니다. 이는 단순히 친환경적인 에너지 사용을 위한 것이 아니라, 상식적인 선택입니다.
생각해보세요. 강제 공기 순환 방식은 웨이퍼를 말리기 위해 방 전체를 가열해야 합니다. 이는 너무 과도한 방법입니다. 반면 UHP 램프는 전자기파를 이용해 에너지를 직접 기판에 전달합니다. 중간에 다른 요소가 필요 없습니다.
물리적 원리는 꽤 간단합니다.
전통적인 건조기를 사용할 때는 기계의 내부 벽을 가열하는 데 엄청난 에너지가 낭비됩니다. 마치 집을 따뜻하게 하려고 차도까지 가열하는 것과 같습니다.
반면 UHP 램프는 화학 코팅이나 포토레지스트의 특정 흡수대에 에너지를 집중시킵니다. 스위치를 켜면 바로 작동하기 때문에 기계가 “따뜻해지기”를 기다릴 필요가 없습니다. 그래서 웨이퍼당 필요한 전력량이 훨씬 줄어듭니다. 이는 재무적으로도 큰 이점입니다.
청결한 환경 유지
클린룸에서는 “가스 방출”이 큰 문제가 됩니다. 조금이라도 이물질이 들어가면 문제가 생깁니다.
그래서 우리는 고순도의 합성 석영과 특수 필라멘트를 사용하여 램프를 만듭니다. 그래서 아무것도 떨어지지 않도록 합니다. “무납”이라는 말은 단순히 회로 기판의 납 성분만을 의미하는 것이 아니라, 전체 공정을 의미합니다. 적외선을 사용하면 용매가 들어간 건조제나 오염물질을 운반할 수 있는 공기 흐름이 필요하지 않습니다. 그저 깨끗하고 건조한 표면만 얻으면 됩니다.
단점도 있습니다.
문제는 이 램프들이 아주 작은 공간에 엄청난 에너지를 제공한다는 것입니다. 이는 더 많은 웨이퍼를 처리하는 데는 유리하지만, 냉각 시스템에는 큰 부담이 됩니다.
만약 고출력 UHP 램프를 사용하면서 냉각 시스템을 업그레이드하지 않으면 문제가 생깁니다. 웨이퍼의 가장자리가 과열되어 변형될 수 있습니다. 따라서 램프의 출력과 기판의 열용량 사이의 균형을 찾는 것이 중요합니다.
좋은 소식은?
우리는 이러한 램프들을 기존의 진공 또는 대기압 처리 장비에 그대로 설치할 수 있도록 설계했습니다. 그러면 크고 에너지를 많이 소비하는 팬과 히터를 없앨 수 있으며, 탄소 배출량도 줄어듭니다.