왜 방향성 적외선 가열이 클린룸에 적합한지
대부분의 히터는 주변 공기를 따뜻하게 함으로써 작동합니다. 그렇게 되면 결국 가열하고자 하는 물체도 따뜻해집니다. 반도체 클린룸에서는 이런 방식이 문제를 야기합니다.
만약 기계 내부 전체를 가열한다면, 그 열은 그 자리에 머물지 않고 다른 곳으로 퍼져나갑니다. 그 결과, 기계의 외부가 너무 뜨거워져서 작업자들에게 위험이 됩니다. 또한, 센서들도 주변의 높은 온도로 인해 제대로 작동하지 못합니다.
우리가 이 문제를 해결하는 방법
우리는 짧은 파장의 적외선 램프를 사용합니다. 마치 손전등과 같지만, 열을 발생시킨다는 점에서 차이가 있습니다.
적외선은 직선으로 전파되므로, 지나가는 공기에는 영향을 주지 않습니다. 오직 그 에너지를 흡수하는 물체만이 영향을 받습니다. 초점 거리를 조절함으로써, 그 에너지를 웨이퍼나 기판에 직접 조준할 수 있습니다.
에너지가 목표物에 도달하면 그만입니다. 장비의 내부 벽면은 직접적인 영향을 받지 않으므로 시원한 상태를 유지할 수 있습니다.
하드웨어에 관한 세부 사항
장비의 외관이 녹아버리지 않으면서도 필요한 열 밀도를 얻으려면, 이 램프들을 고강도로 짧은 시간 동안 작동시킵니다. 석영 유리로 만든 커버를 사용함으로써 램프가 거의 즉시 고온 상태가 됩니다.
또한, 특수한 반사판을 사용하여 빛이 다른 곳으로 퍼지는 것을 막습니다. 이렇게 하면 열이 기계의 다른 부분으로 퍼지는 것을 방지할 수 있습니다.
주의사항: 미러의 정렬 상태를 반드시 확인해야 합니다. 미러가 몇 도만 틀어져도 웨이퍼가 가열되는 대신, 기계의 내부 회로와 패널들이 손상될 수 있습니다.
일상적인 운영에 미치는 영향
가장 좋은 점은, 복잡한 내부 냉각 팬들을 사용할 필요가 없다는 것입니다. 그런 팬들은 소음이 심할 뿐만 아니라, 클린룸에서는 원치 않는 입자들을 날리기도 합니다.
더 빠르게 작동할 수 있으며, 기계의 외부도 너무 뜨거워지지 않습니다.
단, 램프가 작동할 때 발생하는 초기 전류 급증을 전원공급장치가 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다. 전선이 너무 얇으면 전압이 떨어져 온도 조절이 제대로 이루어지지 않습니다.