왜 반도체 제조 공장들이 기존의 오븐 대신 적외선을 이용하는가?
오랫동안 반도체 공장들은 작업을 수행하기 위해 큰 규모의 대류식 오븐과 다양한 유해 화학물질들을 사용해 왔습니다. 하지만 상황이 변하고 있습니다. 점점 더 많은 반도체 제조 공장들이 적외선을 이용한 경화 방식으로 전환하고 있습니다. 그 이유는 무엇일까요? 적외선 방식은 더 빠르고, 더 깨끗하며, 납을 사용하지 않는 친환경적인 방식이기 때문입니다.
공기를 가열할 필요가 없다
전통적인 오븐의 작동 원리를 생각해보세요. 먼저 공기를 가열한 다음, 그 공기가 웨이퍼를 가열합니다. 이 방식은 매우 느리며 에너지 낭비가 심합니다.
반면 적외선 방식은 다릅니다. 적외선 램프는 방사능을 발생시켜서 포토레지스트나 솔더 페이스트가 필요한 곳에 직접 작용합니다. 단파 및 중파 적외선을 사용함으로써 표면층을 순식간에 처리할 수 있습니다. 효율성이 높기 때문에, 용융점을 낮추기 위해 유해한 화학물질이나 납 함유된 물질을 사용할 필요가 없습니다.
속도와 ‘열 문제’
납이 없는 합금들은 특별한 조건이 필요합니다. 올바르게 성형되려면 높은 온도가 필요합니다. 이를 해결하기 위해 고출력의 적외선 램프를 사용합니다.
속도가 매우 빠릅니다. 분 단위가 아닌 초 단위로 작업이 가능합니다. 게다가, 청정실 내에서 차지하는 공간도 훨씬 적습니다.
하지만 단점도 있습니다. 엄청난 양의 에너지가 발생하기 때문에 주변이 급격히 뜨거워집니다. 따라서 배기 시스템이 제대로 작동해야 합니다. 웨이퍼 주변의 열을 제대로 처리하지 못하면 웨이퍼가 변형될 수 있으며, 이는 아무도 원하지 않는 문제입니다.
깨끗한 환경 유지
가장 좋은 점은 적외선 시스템이 매우 깨끗하다는 것입니다. 연소 생성물이나 이상한 공기 흐름을 걱정할 필요가 없습니다. 또한, 뜨거운 공기를 청정한 환경에 뿌릴 필요도 없어서, 불필요한 미세 입자가 생기는 것을 막을 수 있습니다.
그리고 램프가 고장 나면 간단히 교체하면 됩니다. 복잡한 화학적 세척 과정도 필요 없으며, 번거로움도 없습니다. 그저 간단히 교체하기만 하면 다시 작업을 시작할 수 있습니다.