왜 우리는 무연 칩 제조를 위해 적외선 기술을 사용하는가?
“친환경적이고 무연인 반도체 생산 방식”으로의 전환은 단순한 트렌드가 아니라, 업계가 나아가야 할 방향입니다. 오랫동안 우리는 대류식 오븐을 사용해왔습니다. 하지만 솔직히 말해서, 웨이퍼를 건조시키기 위해 엄청난 양의 공기를 가열하는 것은 낭비일 뿐입니다. 속도도 느리고 에너지도 많이 들며, 공기 중의 불순물들이 작업 공간에 퍼질 수도 있습니다.
그래서 우리는 적외선 기술을 도입했습니다. 방 전체를 가열하는 대신, 적외선은 에너지를 직접 웨이퍼에 전달합니다. 중간 매개체도 없고, 가열된 공기도 필요하지 않습니다. 바로 직접적인 복사만으로 웨이퍼가 건조됩니다.
물리적 원리
적외선 램프는 포토레지스트나 건조제와 “같은 언어로 소통”할 수 있도록 설계되어 있습니다. 빛이 표면에 닿으면 즉시 흡수됩니다. 따라서 굳이 공간의 온도가 상승할 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 스위치를 켜면 바로 열이 발생합니다. 이는 큰 장점입니다. 왜냐하면 이를 통해 과거의 대류식 히터가 높은 온도를 견디기 위해 필요했던 무거운 납 기반 안정제들을 사용할 필요가 없기 때문입니다.
우리는 특별히 단파 적외선을 사용합니다. 이는 더 깊은 곳까지 침투하여 표면층을 빠르게 건조시킵니다. 그 결과, 실리콘 기판이 오랫동안 열에 노출될 필요가 없습니다. 그래서 열에 의한 손상도 줄어들고, 웨이퍼도 더 안전해집니다.
단점도 있습니다
물론 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 너무 많은 에너지를 한 점에 집중시키면 센서가 제대로 작동해야 합니다. 만약 적외선 센서가 램프의 정확한 파장에 맞춰져 있지 않다면, 목표 온도를 초과할 수 있습니다. 주의하지 않으면 웨이퍼의 가장자리가 손상될 수도 있습니다. 중요한 것은 램프의 출력을 정확하게 조절하여 온도가 정확한 수준을 유지하는 것입니다.
공장을 더 깨끗하게 만들기
가장 좋은 점은 적외선 시스템을 사용하면 공장이 훨씬 더 깨끗해진다는 것입니다. 연소로 인한 잔여물이나 화학물질이 섞인 공기도 없습니다. 현장의 엔지니어들에게 이는 꿈과 같은 일입니다. 기계도 더 작아지고, 복잡한 배관 시스템도 필요 없습니다. 이를 통해 공장은 생산 속도를 늦추지 않으면서도 탄소 중립 목표를 달성할 수 있습니다.