더 이상 히터를 기다리지 마세요: 강제 공기 난방에서 적외선 난방으로의 전환
팹 내의 클린룸 장비를 업그레이드한다고 할 때, 사람들은 보통 처리 속도에만 집중합니다. 하지만 실제로 세부적인 공정을 살펴보면, 진짜 문제는 공정 자체가 아니라 시작하는 데 걸리는 시간입니다.
우리 대부분은 열 air를 이용한 난방 방식에 익숙합니다. 공기를 가열해 웨이퍼를 따뜻하게 만든 다음, 그 상태에서 기다려야 합니다. 이 방식은 매우 느립니다. 마치 생산 시간이 지나가는 동안 페인트가 마르는 것을 기다리는 것과 같습니다.
중간 단계를 생략하기
적외선 난방 방식은 이러한 문제를 해결해 줍니다. 공기를 통해 열을 전달하는 대신, 적외선 발생기가 에너지를 직접 기판에 전달합니다. 그래서 ‘시간 비용’이 사라집니다. 가스가 기판에 스며드는 데 걸리는 시간이 없으므로, 준비 시간이 분에서 초로 줄어듭니다. 새로운 생산 라인을 계획하는 엔지니어에게는 이것이 큰 장점입니다. 10분 동안 멈춰 있는 기계 대신, 스위치를 켜자마자 목표 온도에 도달하는 기계를 사용할 수 있습니다.
공간 활용도 향상
또 다른 장점은 적외선 난방 방식을 사용하면 난방 챔버의 크기를 줄일 수 있다는 점입니다. 거대한 팬이나 복잡한 덕트 시스템을 사용할 필요가 없으므로, 클린룸 내의 공간을 훨씬 효율적으로 활용할 수 있습니다. 작업하는 물질의 두께와 종류에 따라, 재료 깊숙한 곳까지 열을 전달하기 위해 단파 적외선을 사용하거나, 표면의 정확한 온도 조절을 위해 중파 적외선을 사용할 수 있습니다.
단점: 너무 빠르다는 것은 위험할 수 있습니다
적외선 난방 방식도 마법의 도구는 아닙니다. 열 밀도가 매우 높기 때문에, 목표 온도를 초과하기 쉽습니다. PID 컨트롤러가 제대로 설정되어 있지 않으면, 목표 온도를 넘어서게 됩니다. 하드웨어만 바꾼다고 해서 기존의 공기 기반 제어 로직을 그대로 사용할 수는 없습니다. 그렇게 하면 재앙이 일어날 수 있습니다. 기판이 손상되지 않도록 하려면 빠르게 반응하는 서미스터나 파이로미터가 필요합니다.
조언: 차폐 처리도 중요합니다. 냉각 시스템이 충분하지 않으면, 그 열기가 센서에 영향을 줄 수 있습니다. 적절한 차폐 처리를 해야 합니다. 그렇지 않으면 센서가 손상될 수 있습니다.