왜 반도체 처리 과정에서 열공기 대신 적외선을 사용하는가?
만약 여전히 열공기를 이용해 가열 작업을 하고 있다면, 아마도 많은 시간을 그저 기다리는 데 소비하고 있을 것입니다. 반도체의 복잡한 처리 과정에서는 이러한 대기 시간이 치명적인 문제가 됩니다. 이것이 바로 모든 작업을 지연시키는 병목 요소입니다.
적외선 난방으로 전환하는 것은 비싼 새 장비를 구입하는 것과는 다릅니다. 중요한 것은 시간을 되찾는 것입니다.
공기를 사용하는 방식의 문제점
열공기가 어떻게 작동하는지 생각해보세요. 먼저 공기를 가열한 다음, 그 공기가 기판을 가열해야 합니다. 즉, 중간에 중재자가 필요합니다. 그런데 중재자는 반응이 느립니다.
적외선은 달라집니다. 전자기파를 사용하여 직접 목표물을 가열합니다. 중재자가 없으며, 공기가 따뜻해질 때까지 기다릴 필요도 없습니다. 우리가 만드는 시스템에서는 기존의 강제 공기 순환 방식보다 5~10배 빠른 속도로 가열이 이루어집니다. 정말 빠릅니다.
장비를 만드는 방법
적외선 히터를 그냥 판지 상자에 넣고 사용할 수는 없습니다. 특히 클린룸에서는 더욱 그렇습니다. 우리는 고품질의 스테인리스 스틸로 히터 케이스를 만듭니다. 이렇게 하면 오염이나 부식이 발생하지 않습니다. 하지만 비밀은, 이 케이스가 사실은 거울과 같다는 점입니다. 우리는 내부 구조를 세밀하게 설계하여 모든 광자가 다시 기판으로 반사되도록 합니다. 만약 각도가 조금이라도 틀어지면 에너지가 낭비되고 열도 제대로 전달되지 않습니다.
문제점과 해결 방법
적외선은 강력하고 빠르게 작용합니다. 그래서 기존의 공기 순환 시스템에 그냥 적외선 히터를 넣어도 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 만약 재료가 갑작스러운 온도 상승을 견딜 수 없다면, 재료가 손상될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 PID 컨트롤러를 사용하여 점진적으로 열을 가합니다. 마치 조명의 밝기를 조절하는 것과 같습니다. 이렇게 하면 재료가 충격을 받지 않습니다.
실제로 얻을 수 있는 이점
공기의 양에 대해 신경 쓰지 않고 복사 에너지에 집중하면 두 가지 이점이 있습니다. 첫째, 예열 및 가열 시간이 크게 줄어듭니다. 그 결과, 시간당 처리할 수 있는 부품의 수가 훨씬 많아집니다. 둘째, 장비의 크기가 작아집니다. 거대한 공기 순환 공간이 필요하지 않으므로, 전체 시스템의 크기가 줄어듭니다. 벽을 옮기거나 더 많은 창고 공간을 빌릴 필요도 없습니다.