팹을 청소하는 방법: 왜 적외선 가열이 최선인가
반도체 제조 공정에서 탄소 발자국을 줄이고 싶다면, 기존의 열 처리 방식을 재검토해야 합니다. 그러한 방식들은 이미 구식입니다. 가장 큰 이점은, 무겁고 비효율적인 대류식 오븐을 버리고 목표 온도를 정확하게 조절할 수 있는 적외선 가열 방식으로 전환하는 것입니다.
공기를 가열하는 것을 중단하세요
전통적인 가열 방식은 에너지 낭비가 심합니다. 칩을 가열하기 위해 장치 내부의 공기를 따뜻하게 만드는 데 모든 에너지가 소모됩니다. 이는 명백한 낭비입니다.
반면 적외선 가열 방식은 전자기파를 이용해 에너지를 직접 웨이퍼나 기판에 전달합니다. 이는 큰 차이가 있습니다. 웨이퍼의 예열 시간을 몇 시간에서 몇 초로 단축할 수 있습니다.
친환경 공장을 만들 때는 파장이 매우 중요합니다. 단파 적외선은 재료 깊숙이 들어가서 가열합니다. 중파 적외선은 표면을 가열하는 데 사용됩니다. 우리는 정확한 온도를 유지하기 위해 이러한 장치들을 설정합니다. 그래서 처리가 끝나는 즉시 전력 소비가 멈춥니다. 에너지 낭비가 없습니다.
하드웨어의 현실
대부분의 팹용 램프는 할로겐 필라멘트가 들어간 석영 코어를 사용합니다. 이러한 램프는 강력한 가열 성능을 제공하지만, 문제점도 있습니다. 바로 과열되기 쉽다는 것입니다.
높은 와트수의 램프를 좁은 공간에 넣으면 냉각이 필수적입니다. 팬과 열교환기가 제대로 작동해야 하며, 그렇지 않으면 필라멘트가 일찍 손상될 수 있습니다.
또 한 가지 중요한 점은 연결 부위입니다. 정확하게 연결되어야 합니다. 연결이 느슨하면 저항이 생기고, 그 저항이 열로 변해 결국 장치가 고장납니다.
KPI에 미치는 영향
결국, 적외선 가열 방식을 사용하면 웨이퍼당 소비되는 에너지가 줄어듭니다. 또한, 장비의 크기도 줄어들어, 클린룸을 유지하기 위한 공간도 절약됩니다. 이는 큰 비용 절감 효과를 가져옵니다.
기존의 저항식 가열기를 대체하면, 처리 공정에 따라 에너지 낭비를 30%에서 50%까지 줄일 수 있습니다. 이는 생산 라인의 속도를 늦추지 않으면서도 탄소 중립을 실현할 수 있는 간단한 방법입니다.