왜 적외선을 이용한 건조 방식이 무연 건조에 적합한지
반도체를 제조할 때 ‘청결’은 단순한 목표가 아니라, 모든 것을 결정하는 요소입니다. 웨이퍼에 먼지나 이물질이 조금이라도 남아 있으면 안 됩니다.
오랫동안 사람들은 대류식 오븐을 사용해 왔습니다. 하지만 솔직히 말해서, 그런 장비들은 성능이 형편없습니다. 강제로 공기를 순환시키는 방식이기 때문에, 결국은 청정실 내의 미세한 입자들을 여기저기 흩날리게 만드는 셈입니다. 게다가 거대한 공간을 가열하는 것은 엄청난 에너지 낭비입니다.
그래서 우리는 적외선 히터를 사용합니다. 공기를 가열하는 대신, 에너지가 전자기파 형태로 전달됩니다. 에너지는 직접 기판으로 들어가므로 중간 과정이 필요 없습니다.
효율성이 핵심입니다.
적외선은 방 전체를 가열하는 데 시간을 낭비하지 않으므로, 웨이퍼 위의 수지나 포토레지스트가 필요한 부분에 정확하게 에너지가 전달됩니다. 준비 시간을 몇 시간에서 단 몇 초로 줄일 수 있습니다. 정말 빠릅니다.
또한, 연소나 공기 순환에 대한 걱정도 할 필요가 없습니다. 그러니 ‘무배출’이나 ‘무연’ 인증을 받고 싶다면, 이 방법이 유일한 해결책입니다.
실제적인 장단점
물론, 이러한 히터를 만들 때는 극도로 청결해야 합니다. 고순도 석영과 특수 필라멘트를 사용하여 금속 조각들이 생산 라인에 들어가는 것을 막습니다.
하지만 열 분포에는 주의해야 합니다. 적외선은 강력한 에너지를 가지고 있기 때문에, 웨이퍼가 적절한 속도로 움직이지 않으면 특정 부분에 과열이 발생할 수 있습니다. 컨베이어의 속도를 정밀하게 조절하지 않으면 기판이 변형될 수도 있습니다. 또한, 적절한 방열 장치가 없다면 웨이퍼의 가장자리에 열응력이 생길 수 있습니다. 섬세한 조절이 필요합니다.
공간 활용의 효율성
가장 좋은 점은 공간을 절약할 수 있다는 것입니다. 커다란 오븐 대신 모듈형 가열 장치를 사용할 수 있습니다. 복잡한 덕트나 전선 처리도 필요 없습니다. 파장과 에너지 밀도를 조절하여 원하는 건조 효과를 얻을 수 있습니다.
이 방식은 기존 시스템의 번거로움 없이, 보다 효율적이고 조용하게 건조 작업을 수행할 수 있는 방법입니다.