왜 우리는 무연 반도체 제조에 적외선 기술을 사용하는가?
반도체 산업은 “무연” 및 “무배출” 방식으로의 전환을 추진하고 있습니다. 사실, 이제는 그렇게 해야 할 때입니다. 오랫동안 우리는 거대한 대류 오븐에 의존해왔습니다. 하지만 이러한 오븐들은 단순히 공기를 가열할 뿐이며, 에너지 낭비가 심합니다. 게다가 작은 입자들이 웨이퍼 위로 날아갈 위험도 있습니다.
그래서 우리는 적외선을 사용합니다. 적외선은 공기를 가열하는 대신 전자기파를 이용해 직접 기판을 가열합니다. 중간 매개체가 필요 없으며, 뜨거운 공기도 필요 없습니다. 그저 에너지가 직접 전달될 뿐입니다.
적외선 에너지의 효과
적외선의 원리는 다음과 같습니다. 발산되는 빛의 파장을 사용하는 코팅이나 저항체의 특성에 맞춥니다. 무연 반도체 제조에서는 단파 및 중파 적외선을 사용합니다. 이를 통해 중합 반응과 용매의 증발이 빠르게 일어납니다. 정말 빠르죠.
대류 오븐의 경우 온도가 올라가는 데 몇 분이 걸립니다. 하지만 적외선을 사용하면 몇 초 만에 목표 온도에 도달합니다. 이로 인해 생산 라인의 속도가 크게 향상됩니다.
깨끗하고 시원한 환경 유지
이 기술은 클린룸에서 사용되므로, 히터 하우징은 고품질의 스테인리스 스틸로 만들어집니다. 도금된 재료는 금속 조각이나 가스를 방출하기 쉬워 웨이퍼의 품질에 악영향을 줄 수 있습니다. 게다가 스테인리스 스틸은 적외선을 다시 작업물 쪽으로 반사시켜, 열이 하우징 안으로 유출되는 것을 막습니다.
하지만 한 가지 단점이 있습니다. 고밀도 적외선 배열은 매우 뜨거워집니다. 공기 흐름이 적절하지 않으면 하우징이 변형되거나 시스템 전체가 작동을 멈출 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 하우징 뒷면에 강제 환기 장치를 설치합니다. 이를 통해 하우징의 형태를 안정적으로 유지하고 하드웨어의 성능을 보호할 수 있습니다.
지구와 비용 모두에 좋은 방법
납과 VOC를 제거하려면 주의가 필요합니다. 과도하게 가열하면 웨이퍼가 망가질 수 있습니다. 적외선의 장점은 구역별로 가열할 수 있다는 점입니다. 전체 오븐을 가열할 필요 없이 특정 부분만 가열할 수 있습니다. 이를 통해 웨이퍼당 에너지 소비량을 크게 줄일 수 있습니다.
이는 ISO 14001 표준을 충족시키는 더 쉬운 방법입니다. 더 이상 거대한 오븐의 제약을 받지 않고, 에너지를 필요한 곳에 직접 사용할 수 있습니다.