클린룸을 망치지 않고 실리콘 웨이퍼를 가열하는 방법
클래스 100 수준의 클린룸에서 작업할 때는 아주 작은 먼지 한 알만 있어도 큰 문제가 됩니다. 단 하나만 있어도 충분합니다. 실리콘 웨이퍼를 가열할 때는 재료가 떨어져 나가거나 가스가 공기 중으로 유출되는 것을 막아야 합니다. 일반적인 가열 요소들은 사용할 수 없습니다. 그런 요소들은 입자들을 유출시키기 때문입니다. 이러한 환경에서는 그런 요소들을 사용할 수 없습니다.
그래서 우리는 고순도의 합성 석영 적외선 램프를 사용합니다.
비결은 바로 석영에 있습니다.
우리는 거의 불순물이 없는 융합된 규산을 사용합니다. 왜냐하면 열이 발생할 때 화학 물질이 빠져나오는 것을 원하지 않기 때문입니다. 석영 외피는 텅스텐 필라멘트를 밀폐된 상태로 유지해 주며, 필라멘트가 공기와 반응하는 것을 막아줍니다. 그렇게 되면 금속 산화물들이 웨이퍼 위에 떨어지는 것을 방지할 수 있습니다.
하지만 여기에도 문제가 있습니다. 바로 거리 문제입니다.
램프를 너무 가까이 설치하면 웨이퍼가 손상될 수 있으며, 과열이 발생할 수도 있습니다. 반대로 너무 멀리 설치하면 방 안의 공기를 가열하는 데 에너지가 낭비됩니다. 우리는 단파 적외선을 사용합니다. 이 방식은 열이 전체 실내가 아닌 웨이퍼 자체로 직접 전달되므로 더 효과적입니다.
주의해야 할 몇 가지 사항
이 램프들은 매우 강력한 열을 발생시킵니다. 그래서 가열 속도가 매우 빠릅니다. 하지만 이는 전원 공급 장치에 큰 부담을 줍니다. 배선과 커넥터를 반드시 확인해 보세요. 만약 그것들이 필요한 전력을 견딜 수 없다면, 커넥터가 손상될 수 있습니다.
또한, 고순도 석영은 깨지기 쉽습니다. 함부로 다루면 안 됩니다. 설치할 때 너무 세게 다루면 미세한 균열이 생길 수 있습니다. 처음에는 보이지 않을 수 있지만, 램프가 온도 변화를 반복하면 결국 깨질 수 있습니다.
완전한 먼지 없는 환경을 유지하기
오염이 전혀 없도록, 우리는 모든 유기물과 접착제를 제거했습니다. 조립된 부품들은 모두 무기물입니다.
이것은 매우 중요합니다. 그렇게 하면 ‘발열 기간’이라는 것이 없어집니다. 첫 번째로 전원을 켜더라도 클린룸에 유해한 유기 화합물들이 나오지 않습니다.
그냥 연결만 하고, 적절한 거리를 설정해 주면 됩니다.