IR을 이용한 반제품의 열 제거 솔직히 말해서, 반도체 제조 과정에서는 열 문제가 매우 심각합니다. 오랫동안 우리는 저항식 난방 방식을 사용해왔는데, 이는 마치 주방 전체를 가열함으로써 한 조각의 토스트를 데우려는 것과 같습니다. 이는 엄청난 에너지 낭비입니다. 하지만 더 좋은 방법이 있습니다. 단파 적외선(IR) 램프를 사용하면 열을 정확하게 웨이퍼에 집중시킬 수 있습니다. 더 이상 주변 공기를 따로 가열할 필요가 없습니다. 이는 간단한 변화일 뿐이지만, 클린룸의 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있습니다.
왜 단파 적외선이 효과적인가? 비밀은 바로 단파 적외선(0.7~2.5μm 범위)이 매우 빠르게 재료 속으로 침투한다는 점입니다. 긴파 적외선에 비해 훨씬 빠른 속도로 열을 전달합니다. 그래서 열이 급격하게 상승합니다. 게다가 이는 복사열이므로, HVAC 시스템과 충돌할 일도 없습니다. 냉각 장치도 과도한 열을 제거하기 위해 과도한 부담을 갖지 않아도 됩니다. 결국 전기 요금도 줄어듭니다.
하드웨어에 대하여 우리는 석영 커버와 할로겐 회로를 사용하여 필라멘트가 오랫동안 작동할 수 있도록 합니다. 300mm 웨이퍼를 처리할 경우, 중요한 것은 전력 밀도입니다. 우리는 고출력 튜브를 사용하여 빠른 열 순환을 유지합니다. 또한 표준 커넥터를 사용하기 때문에, 기존의 구형 저항식 난방기를 교체할 때도 전체 시스템을 분해할 필요가 없습니다.
하지만 이건 마법이 아닙니다. 한 가지 단점이 있습니다. 이러한 램프는 너무 강력해서 많은 열이 발생합니다. PID 컨트롤러나 센서에 문제가 있으면, 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 또한 냉각 장치도 제대로 작동해야 합니다. 복사열로 인해 기계의 케이스가 따뜻해지는 것을 막아야 합니다.
공장에게 주는 이점 가장 좋은 점은, 반복적인 “온도 상승” 과정에서 에너지를 낭비하지 않는다는 것입니다. kWh당 비용이 즉시 줄어듭니다. 이는 전체 생산 과정을 새로 설계할 필요 없이 친환경적인 목표를 달성할 수 있는 방법입니다. 더 많은 웨이퍼를 더 빠르게, 그리고 적은 낭비로 생산할 수 있습니다. 이는 CFO와 공장 엔지니어가 서로 협력하여 얻을 수 있는 드문 성과입니다.