열 낭비를 멈추세요: 웨이퍼를 더 효율적으로 건조하는 방법
반도체 공장에서는 웨이퍼의 수분을 제거하면서도 웨이퍼 자체가 손상되지 않도록 하는 것이 매우 중요합니다. 하지만 문제는, 여전히 많은 사람들이 마치 1995년처럼 엄청난 양의 전력을 낭비하고 있다는 점입니다. 만약 우리가 진정으로 “친환경 공장”이라는 목표를 달성하고 싶다면, 그저 열을 가하는 것만으로는 안 됩니다.
그래서 우리는 이러한 구식의 수동 또는 아날로그식 장비 대신 디지털 IR 건조기 컨트롤러를 사용하게 되었습니다.
더 효과적인 열 조절 방법
일반적인 IR 램프는 “켜짐” 상태와 “꺼짐” 상태만 존재합니다. 웨이퍼에 실제로 필요한 경우가 아니더라도 계속해서 열을 공급하기 때문에 에너지 낭비가 발생합니다.
우리는 디지털 컨트롤러에서 PID 알고리즘을 사용하여 이 문제를 해결합니다. 이 방식은 마치 조명의 밝기를 조절하는 것처럼 실시간으로 반응합니다. 그 결과, 온도가 너무 높아져 에너지가 낭비되는 것을 막을 수 있습니다. 그래서 더욱 균일한 온도 분포를 얻을 수 있습니다.
결과적으로, 한 번에 처리하는 웨이퍼의 양에 비해 훨씬 적은 에너지가 사용됩니다. 그렇게 간단합니다.
하드웨어의 한계
고와트수의 IR 램프는 매우 강력한 에너지를 발생시킵니다. 이로 인해 전력 공급 시스템에 큰 부담이 가해집니다. 우리는 컨덴서가 파괴되거나 시스템이 작동하지 않는 상황을 피하기 위해 이러한 컨트롤러를 설계했습니다.
속도가 가장 중요합니다. 컨트롤러가 단 1초라도 지연된다면, 웨이퍼가 과열되거나 불필요하게 램프가 계속 켜져 있게 됩니다. 둘 다 좋은 결과가 아닙니다.
보통은 짧은 파장의 IR 램프와 함께 사용합니다. 왜냐하면 짧은 파장의 빛은 더 빠르게 침투하기 때문입니다. 하지만 단점도 있습니다. 짧은 파장의 빛은 표면에 강하게 작용합니다. 따라서 전력 밀도와 컨베이어의 속도 사이의 균형을 찾아야 합니다.
만약 속도를 높이기 위해 와트수를 높인다면, 쿨링 팬이 더욱 열심히 작동해야 합니다. 이는 타협점입니다. 생산 속도는 빨라지지만, 냉각 비용은 더 많이 듭니다.
탄소 발자국 줄이기
결국, 클린룸에서 탄소 배출을 줄이는 것은 결국 전력 소비를 줄이는 것과 같습니다.
디지털 제어 덕분에 우리는 아날로그 방식으로는 불가능했던 “절전 모드”를 사용할 수 있습니다. 생산 라인에 잠시 정지가 생길 때, 시스템은 100%의 전력을 사용하는 대신 전력을 줄입니다.
간단한 수학적 원리입니다. 낭비가 줄어들면 탄소 발자국도 줄어듭니다.