왜 반도체 글로브 박스에서 적외선 난방을 사용하는가?
반도체 공장에서 작업할 때 “청결”은 단순한 목표가 아니라 모든 것을 결정하는 요소입니다. 조금이라도 먼지나 이물질이 있으면 작업에 방해가 됩니다.
그래서 우리는 글로브 박스 내부에 적외선 난방 장치를 사용합니다. 대부분의 사람들은 난방이란 공기를 따뜻하게 하는 것이라고 생각하지만, 적외선 난방은 다릅니다. 적외선은 전자기파를 이용하기 때문에, 뜨거운 공기를 주변에 불어넣는 방식과 달리 에너지가 직접 목표물에 전달됩니다. 강제적인 공기 순환도 없고, 오염도 발생하지 않습니다. 그저 깨끗한 열만이 전달됩니다.
“무납” 처리를 제대로 하려면…
구식의 열처리 오븐은 문제가 많습니다. 종종 가스가 나오거나 화학 촉매가 필요합니다.
적외선 난방은 이러한 문제들을 해결해줍니다. 기본적으로 기판의 분자들을 진동시키는 원리입니다. 웨이퍼를 건조시키든, 포토레지스트를 경화시키든, 열이 직접 재료에 전달됩니다.
에너지 전달 효율이 높기 때문에, 이전에 납 함유 공정에서 온도를 낮추기 위해 사용되던 무거운 화학 용매를 사용할 필요가 없습니다. 게다가, 열원이 제품과 물리적으로 분리되어 있기 때문에, 무납 처리가 훨씬 쉬워집니다.
전력, 속도, 그리고 “손상” 위험
일반적으로 우리는 재료의 두께에 따라 파장을 선택합니다. 짧은 파장을 사용하면 더 깊고 빠르게 열이 전달됩니다. 그래서 온도 상승 속도가 빨라지고, 처리 시간도 줄어듭니다. 정말 편리합니다. 큰 오븐이 천천히 가열되는 동안 에너지를 낭비할 필요가 없습니다. 몇 초 만에 준비됩니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 전력 밀도를 조절해야 합니다. 너무 많은 전력을 작은 면적에 가하면 기판의 가장자리가 손상될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 항상 PID 컨트롤러와 함께 사용합니다. 이를 통해 온도를 안정적으로 유지할 수 있습니다.
모든 것을 한데 합치는 것
가장 좋은 점은, 이러한 장치들이 기존의 무겁고 복잡한 저항식 난방기를 대체할 수 있다는 것입니다. 공간도 많이 절약됩니다. 더 이상 큰 덕트가 필요하지 않습니다. 글로브 박스 전체를 가열할 필요가 없으므로 에너지 비용도 줄어듭니다.
한 가지 팁: 밀봉 부분에 주의해야 합니다. 적외선은 매우 강력하기 때문에, 잘못된 곳에 닿으면 관찰 패널이 손상될 수 있습니다. 이를 잘 관리한다면 훨씬 더 원활하게 작업할 수 있습니다.