왜 진공 시스템에서는 뜨거운 공기 대신 적외선 히터를 사용하는가?
반도체 제조 공정에 종사하는 사람이라면 잘 알고 있겠지만, 열이 필요하며, 그 열도 빠르게 공급되어야 합니다. 오랫동안 우리는 강제 공기 순환 방식을 사용해왔지만, 문제점이 있었습니다. 즉, 진공 상태에서는 뜨거운 공기를 보낼 수 없다는 것입니다. 날릴 것이 전혀 없기 때문입니다.
그래서 우리는 진공 환경에 적합한 적외선 히터로 전환했습니다. 이는 단순히 물체를 따뜻하게 하는 방법일 뿐만 아니라, 시간을 절약할 수 있는 방법이기도 합니다.
시간은 계속 흘러간다
뜨거운 공기를 사용하면 처리 속도가 매우 느립니다. 공기를 데우고, 챔버의 벽을 데우고, 마지막으로 웨이퍼가 따뜻해지는 데 오랜 시간이 걸립니다. 기다리는 시간이 너무 많습니다.
적외선 히터는 다릅니다. 광자를 사용하기 때문에, 광자는 빛의 속도로 이동하여 목표물에 도달하면 즉시 온도가 상승합니다. 처리 시간이 몇 분에서 단 몇 초로 줄어들었습니다. 공장이 24/7 가동된다면, 이렇게 절약된 시간들이 결국 큰 생산성 향상으로 이어집니다.
램프를 연결하는 것처럼 간단하지 않다
아무 램프나 진공 챔버에 넣을 수는 없습니다. 그러면 모든 것이 망가질 것입니다. 일반 램프는 가스를 배출하기 때문에, 깨끗한 환경을 해칩니다.
이를 방지하기 위해 우리는 진공 환경에 적합한 특수한 석영 커버와 밀봉 장치를 사용합니다. 필라멘트도 특별한 것을 사용해야 합니다. 산소가 없기 때문에, 일반적인 필라멘트는 사용할 수 없으며, 특별히 설계된 재료를 사용해야 합니다.
문제점: 그림자를 주의해야 한다
적외선 히터는 빠르지만, 방향성이 있습니다. 뜨거운 공기는 부품을 감싸듯이 따뜻하게 하지만, 적외선은 자신이 “볼” 수 있는 부분만 따뜻하게 합니다.
부품의 형태가 복잡하다면, 차가운 부분이 생길 수 있습니다. 램프의 위치와 반사판의 각도를 신중하게 조절해야 합니다. 그렇지 않으면 가장자리는 뜨거워지는 반면, 중심부는 여전히 차가울 수 있습니다.
조언
이러한 히터와 함께 PID 컨트롤러와 적외선 온도계를 사용하는 것이 좋습니다. 처리 시간을 조금이라도 줄이기 위해 전력을 높이는 것은 유혹적이지만, 주의해야 합니다. 너무 높은 전력을 사용하면 석영이 손상되거나 기판이 변형될 수 있습니다.
냉각 시스템도 잘 관리해야 합니다. 웨이퍼는 따뜻해야 하지만, 나머지 진공 장비는 너무 뜨거워져서는 안 됩니다. 균형이 중요합니다.