더 이상 오븐이 따뜻해지기를 기다리지 마세요: 적외선 가열의 장점
반도체 처리 작업을 해본 사람이라면, 기다리는 과정이 얼마나 짜증나는지 잘 알 것입니다. 특히, 강제로 공기를 가열하여 원하는 온도에 도달하기까지 기다리는 시간은 정말 길게 느껴집니다.
그래서 많은 사람들이 적외선 램프를 사용하고 있습니다.
진짜 차이점은 무엇일까요? 공기를 가열해야 하고, 그 후에야 챔버가 따뜻해지며, 그제야 비로소 열이 워크피스에 도달합니다. 이는 중간 단계가 필요한 방식입니다. 반면 적외선 램프는 그러한 중간 단계를 생략합니다. 적외선 에너지가 직접 워크피스에 전달됩니다.
매우 빠릅니다. 정말 빠르죠.
공기를 사용할 경우, 엄청난 열 저항에 직면해야 합니다. 설정된 온도에 도달하기까지 몇 분씩 타이머를 바라보며 기다려야 합니다. 반면 적외선 램프를 사용하면 몇 초 만에 작동 온도에 도달합니다.
엔지니어에게 이는 큰 장점입니다. 성가신 “온도 상승 시간”이 사라지는 것이죠. 기다리는 시간이 줄어들고, 실제 처리에 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다. 그 결과, 한 번의 처리에 걸리는 전체 시간이 크게 줄어듭니다.
게다가 클린룸 환경도 고려해야 합니다. 공기를 이용하는 방식은 위험할 수 있습니다. 아무리 좋은 HEPA 필터가 있더라도, 고속으로 공기를 불어대면 먼지가 원치 않는 곳에 날아갈 수 있습니다. 반면 적외선 램프는 그런 문제가 없습니다. 먼지를 날리지도, 잔여물을 일으키지도 않으며, 웨이퍼에도 영향을 주지 않습니다.
또한, 거대한 송풍기나 복잡한 덕트가 필요하지 않아서, 장비가 차지하는 공간도 훨씬 줄어듭니다.
하지만 이건 마법의 지팡이는 아닙니다. 주의해야 할 점들이 있습니다.
열이 너무 빠르게 전달되기 때문에, PID 컨트롤러가 제대로 조절되지 않으면 목표 온도를 초과할 수 있습니다. 또한, 부품들이 겹쳐져 있으면 적외선 파동이 그 부분에 닿지 않을 수 있습니다.
따라서 램프와 반사판의 위치를 신중하게 조절해야 합니다. 그렇지 않으면 열이 고르게 전달되지 않아 박막 웨이퍼가 변형될 수 있습니다. 이는 누구도 원하지 않는 문제입니다.