열풍을 이용해 시간을 낭비하지 마세요: 반도체 세척에 있어 IR이 최적의 솔루션이 되는 이유
시간에 대해 이야기해보겠습니다. 반도체 제조 과정에서 1초라도 더 기다린다는 것은 곧 돈이 낭비된다는 뜻입니다.
오랫동안 우리는 공기 순환을 통해 물기를 제거해왔습니다. 하지만 문제는 공기 순환이 매우 느리다는 것입니다. 대형 공간 전체를 가열해야만 웨이퍼의 수분을 제거할 수 있기 때문입니다. 사실상 중요한 것은 웨이퍼 자체일 텐데, 오히려 방 전체를 가열하는 셈입니다.
이때 바로 방수 기능이 있는 IR 램프가 유용합니다. IR 램프는 공기를 가열하는 대신, 복사 에너지를 직접 기판에 조사합니다. 그 결과 수분이 즉시 증발됩니다. 몇 분이 걸리던 건조 과정이 단 몇 초로 줄어듭니다. 정말 큰 차이죠.
물론, “하지만 여기는 세척 단계인데, 안에는 여전히 물이 있잖아요”라고 생각할 수도 있습니다. 맞습니다. 일반적인 램프라면 물방울이 닿는 순간 고장날 것입니다. 그래서 우리는 특수한 밀봉 장치와 석영 커버가 장착된 램프를 사용합니다. 이러한 램프들은 견고하게 만들어져서, 물방울이 튀어도 아무 문제 없이 계속 작동합니다.
물론, 이건 마법이 아닙니다. 주의해야 할 점들이 있습니다. IR 열이 너무 빠르게 전달되기 때문에, PID 제어장치를 제대로 설정하지 않으면 목표 온도를 초과할 수 있습니다. 또한 전력 사용량도 주의해야 합니다. 송풍기 모터를 IR 램프로 교체하면 전력 부하가 변합니다. 스위치를 켜기 전에, 패널이 초기 가동 시 발생하는 최대 전류를 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다.
하지만 이러한 문제들을 해결한다면, 처리 속도는 엄청날 것입니다. “온도 상승” 단계를 생략함으로써, 하루에 훨씬 더 많은 웨이퍼를 처리할 수 있습니다. 이는 전체 공정에서 가장 큰 병목 현상을 해결할 수 있는 간단한 방법입니다.