반도체 세척 과정에서의 에너지 손실을 막는 방법
솔직히 말해서, 반도체 공장의 세척 단계에서는 에너지가 낭비되는 경우가 많습니다. 수년간 우리는 웨이퍼를 건조시키기 위해 엄청난 양의 뜨거운 공기를 사용해왔습니다. 이 방법은 비효율적이며, 공기를 가열하는 데 엄청난 양의 에너지가 낭비됩니다. 그렇게 가열된 공기는 결국 아무런 용도에도 쓰이지 않습니다.
우리는 더 나은 방법을 찾아냈습니다. 방 전체를 가열하는 대신, 방수 처리된 적외선 램프를 사용하여 웨이퍼 표면의 수분만을 직접 제거합니다. 이 방법이 훨씬 효과적입니다.
습기 문제 해결
고습 환경에서 작업하는 것은 전자제품에 있어서는 재앙과 같습니다. 만약 물방울 하나라도 뜨거운 필라멘트에 닿으면, 램프는 즉시 파손됩니다. 그래서 우리는 밀폐 구조를 사용하여 습기가 전극에 닿지 않도록 합니다. 이렇게 하면 램프의 내부가 완전히 건조한 상태를 유지할 수 있습니다.
가장 좋은 점은, 이러한 램프들이 매우 빠르게 작동한다는 것입니다. 몇 초 만에 목표 온도에 도달합니다. 따라서 다음 배치의 웨이퍼가 준비될 때까지 램프를 계속 가동시킬 필요가 없습니다. 전기 요금도 절약됩니다.
실제 사용 환경에 최적화된 설계
방수 기능은 단순히 유리 부분에만 적용되는 것이 아닙니다. 고습 환경과 세척 과정에서 사용되는 화학물질로 인해 하우징도 손상될 수 있습니다. 그래서 우리는 부식에 강한 재료를 사용하여 장비가 몇 달만 사용해도 파손되지 않도록 합니다.
구형 장비를 사용하고 있다면, 이러한 램프들을 그 자리에 바로 교체할 수 있습니다. 오래된 가열 장치를 이 램프로 교체하기만 하면 됩니다.
또한, 또 다른 장점은 공기의 흐름이 원활하다는 것입니다. 적외선은 공기를 불어넣는 대신 복사능을 이용하기 때문에, 웨이퍼 위에 먼지나 이물질이 닿는 일이 없습니다. 그래서 더 조용하고 깨끗합니다.
단점: 열 관리 문제
하지만 문제는 고밀도 적외선 램프가 매우 뜨거워진다는 것입니다. 웨이퍼가 빠르게 건조되는 동안, 램프 주변의 프레임도 그 열을 견뎌내야 합니다. 만약 냉각 팬이나 히트 싱크를 제대로 사용하지 않으면, 제어 회로가 손상될 수 있습니다. 결국, 건조 과정에서 에너지를 많이 절약할 수 있지만, 전선이 손상되지 않도록 공기의 흐름을 잘 조절해야 합니다.
하지만 이러한 균형을 잘 맞춘다면, 엄청난 양의 에너지를 소비하는 대형 팬들을 전혀 사용할 필요가 없습니다. 이것이 바로 속도를 희생하지 않으면서도 공장을 ‘친환경적’으로 만드는 가장 빠른 방법입니다.