반제품 처리 과정에서 에너지를 낭비하는 것을 그만두자.
솔직히 말해서, 실리콘 웨이퍼를 가열하기 위해 방 안에 뜨거운 공기를 순환시키는 방식은 너무 느립니다. 사실상 공기가 열을 전달하는 동안 기다려야 하는 셈이죠. 대량 생산 환경에서는 이러한 지연 시간이 치명적입니다. 이는 다른 모든 공정을 방해하는 큰 장애물이 됩니다.
우리는 더 좋은 방법을 찾아냈습니다. 공기를 순환시키는 대신, 정밀한 IR 센서와 에미터를 사용하여 복사열을 통해 열을 전달합니다.
왜 IR이 대류보다 우수한가?
대류의 경우, 작동하기 위해 매질이 필요합니다. 하지만 IR은 그럴 필요가 없습니다. IR 에미터는 광자를 직접 웨이퍼로 보냅니다. 따라서 방 전체를 미리 가열할 필요가 없습니다. 거의 즉시 열이 전달됩니다.
이러한 시스템을 만들 때는 “파장 조절”에 많은 시간을 투자합니다. 에미터를 조정하여 에너지가 표면에 부딪히는 것이 아니라 실제로 재료 속으로 들어가도록 합니다. 이것이 단순히 따뜻함을 주는 히트램프와 실제로 음식을 조리할 수 있는 히트램프의 차이입니다.
열적 관성 문제 해결
구식 오븐들은 열적 관성이 매우 큽니다. 오븐이 뜨거워지는 데 오랜 시간이 걸리고, 식는 데도 마찬가지입니다. 정밀한 온도 조절이 필요한 경우에는 이는 정말 골칫거리가 됩니다.
하지만 IR은 그렇지 않습니다. 열적 관성이 거의 없습니다. 몇 밀리초 만에 온도를 높이거나 낮출 수 있습니다. 정말 빠릅니다. 그래서 공정 속도를 높이고, 한 시간에 더 많은 웨이퍼를 처리할 수 있습니다.
단점도 있다
속도는 좋지만, 그에는 대가가 따릅니다. IR은 방향성이 있습니다. 웨이퍼가 약간 비뚤어져 있거나 에미터 배열에 문제가 있으면, 특정 부분이 과열될 수 있습니다. 그냥 IR 램프를 설치해놓고 기대할 수는 없습니다. 실시간으로 표면을 감시하며 각 구역의 전력을 조절할 수 있는 센서가 필요합니다. 또한, 급격한 온도 변화를 견딜 수 있는 냉각 시스템도 필요합니다. 그렇지 않으면 웨이퍼가 변형될 수 있습니다.