왜 우리가 오븐 대신 적외선을 사용하는가?
반도체 산업은 이제 더 이상 구식의 대류식 오븐을 사용하지 않고 있습니다. 그건 당연한 일입니다. 친환경적인 재료 사용이 요구되는 상황에서, 기존의 방식으로는 더 이상 효과적이지 않습니다. 우리는 적외선을 활용하는 방식으로 전환하고 있는데, 이는 유해한 화학 용매를 사용하지 않아도 되며, 굳이 공기를 가열하는 데 에너지를 낭비할 필요도 없기 때문입니다.
실제 작동 원리는 다음과 같습니다.
대류식 오븐의 경우, 사실상 큰 공간 안의 공기를 가열하여 웨이퍼를 따뜻하게 하는 것입니다. 하지만 이 방식은 매우 느리고 에너지 낭비가 심합니다. 반면 적외선은 전자기파를 이용해 웨이퍼 표면을 직접 가열합니다. 에너지가 바로 기질 속으로 들어가 분자들을 진동시키고, 유해한 물질들을 즉시 제거합니다. 따라서 건조 시간도 몇 시간에서 몇 초로 줄어듭니다.
공정의 효율화
무연 납땜재나 친환경 수지를 사용할 때는 특별히 주의해야 합니다. 이러한 재료들은 열 처리에 매우 민감하기 때문입니다. 열 처리 방식이 적절하지 않으면 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 적외선을 사용하면 파장을 조절하여 재료가 필요로 하는 정확한 열을 제공할 수 있습니다. 게다가, 대형 가스 오븐으로 인한 탄소 배출 문제도 걱정할 필요가 없습니다. 연소로 인한 부산물도 없고, 작업장 내에 유해한 VOC도 발생하지 않습니다. 오직 깨끗한 열만이 생성됩니다.
단점도 있습니다
물론 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 열 밀도를 잘 조절해야 합니다. 적외선 램프는 작은 공간에 엄청난 열을 발생시키기 때문에, 웨이퍼가 적절한 위치에 놓이지 않으면 ‘열점’이 생길 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 우리는 거리를 정밀하게 조절하고 반사판을 사용합니다. 웨이퍼 전체에 고르게 열이 분배되도록 해야 합니다.
또 한 가지 주의해야 할 점은, 냉각 시스템이 그러한 급격한 온도 상승을 감당할 수 없다면 열응력이 발생할 수 있다는 것입니다. 냉각 과정을 무시해서는 안 됩니다.
우리는 이러한 시스템을 기존의 냉각 시스템을 대체할 수 있는 간단한 솔루션으로 설계했습니다. 선을 연결하고 강도를 조절하기만 하면 됩니다. 그러면 더 이상 방 전체를 따뜻하게 만드는 데 에너지를 낭비할 필요가 없습니다.