왜 클린룸에서 강제 공기 난방 대신 적외선 난방을 사용하는가?
반도체 제조 과정에서 가장 중요한 것은 바로 시간입니다. 구체적으로 말하자면, 얼마나 많은 시간을 낭비하는지입니다.
우리 대부분은 부품을 건조시키거나 가열하는 과정에서 시간을 낭비해야 했습니다. 그냥 기계가 작동할 때까지 기다릴 뿐이죠. 이것이 바로 병목 현상이 발생하는 지점입니다.
공기를 가열하는 방식의 문제점
일반적인 강제 공기 난방 방식을 생각해보세요. 공기를 가열한 다음, 그 공기가 부품을 따뜻하게 해주길 기다립니다. 하지만 이는 매우 느린 과정입니다. 이러한 지연 현상 때문에 시간이 낭비됩니다.
클린룸에서는 팬의 속도를 최대로 높일 수도 없습니다. 너무 세게 공기를 밀어내면 입자들이 생겨납니다. 그렇게 되면 단순히 기다리는 것뿐만 아니라, 부품의 품질도 위태로워집니다. 정말 골치 아픈 상황입니다.
더 빠른 방법
적외선 난방은 다릅니다. 공기를 가열할 필요가 없습니다. 에너지를 직접 부품에 전달하기만 하면 됩니다. 사실상 “즉시 작동”하는 셈입니다. 오븐이 따뜻해지기까지 한 시간을 기다릴 필요가 없습니다. 스위치를 켜는 순간 바로 열이 부품에 전달됩니다. 처리 시간이 몇 시간에서 단 몇 초로 줄어듭니다. 이는 작업 효율성 면에서 큰 장점입니다.
게다가, 공기를 여기저기 불 필요가 없기 때문에 환경도 조용하고 안정적입니다. 팬의 수가 줄어들면 웨이퍼에 들러붙는 입자도 줄어듭니다. 그야말로 깨끗한 환경이죠.
또 한 가지 좋은 점은, 열을 원하는 곳에 집중시킬 수 있다는 것입니다. 부품의 중앙 부분에 더 많은 열이 필요하다면, 램프의 위치를 조절하거나 반사판을 사용하여 열을 그 부분으로 보낼 수 있습니다. 강제 공기 난방은 모든 부분에 동일한 열을 가하기 때문에 이런 식으로는 할 수 없습니다. 적외선 난방은 훨씬 더 정밀한 제어가 가능합니다.
단점도 있습니다
물론 적외선 난방도 모든 문제를 해결해주는 것은 아닙니다.
램프가 부품을 제대로 인식해야만 작동합니다. 부품들이 서로 겹쳐져 있거나 복잡한 형태를 하고 있다면, 그림자가 생기고 일부 부분은 충분히 가열되지 않을 수 있습니다. 따라서 램프의 위치를 신중하게 선택하거나 반사판을 사용하여 열을 그 부분으로 보내야 합니다.
또한, 적외선 난방은 매우 강력하고 빠르기 때문에 컨트롤러를 조심스럽게 사용해야 합니다. 센서의 반응 속도가 느리다면 목표 온도를 초과할 수 있습니다. 그렇게 되면 비싼 부품이 파손될 수 있습니다.