공장 내의 온도를 효과적으로 관리하는 방법
반도체를 생산할 때는 아주 미세한 온도 차이도 큰 문제가 됩니다. 온도가 조금만 잘못되어도 문제가 생깁니다. 그래서 우리는 구식의 저항식 가열 시스템을 버리고 디지털 IR 건조기 제어장치를 사용하고 있습니다.
이는 결국 에너지 낭비를 줄이기 위함입니다. 클린룸은 에너지를 많이 소비하는 곳이므로, 우리는 탄소 배출량을 줄이려고 노력합니다.
왜 디지털 IR 방식이 효과적인가?
구식 히터들은 에너지의 절반을 주변 공기를 따뜻하게 하는 데 사용합니다. 이는 에너지 낭비입니다. 반면 IR 복사는 에너지를 직접 웨이퍼나 기판에 전달합니다.
우리는 디지털 컨트롤러를 사용하여 에너지를 실시간으로 조절합니다. 그래서 더 이상 온도가 너무 높아져서 문제가 생기는 일이 없습니다.
속도도 매우 빠릅니다. 몇 초 만에 목표 온도에 도달합니다. 24/7으로 공정을 진행할 때, 이렇게 절약된 에너지는 상당한 양이 됩니다. 우리는 PID 루프를 사용하여 온도를 $\pm 1^\circ\text{C}$ 이내로 유지함으로써 전력 비용을 최대한 줄입니다.
하드웨어와 배선에 대한 세부 사항
이 장치를 그냥 벽에 연결할 수는 없습니다. 전력 공급 장치도 적절히 처리해야 합니다. 우리는 일반적으로 SCR(실리콘 제어 정류기)을 사용합니다. 이 장치는 높은 전류를 견딜 수 있기 때문입니다.
하지만 한 가지 주의할 점이 있습니다. 쿨링 팬을 제대로 설치해야 합니다.
디지털 IR 시스템은 작은 공간 안에 엄청난 양의 열을 생성합니다. 공기 흐름이 제대로 되지 않으면 컨트롤러나 센서가 손상될 수 있습니다. 이는 일종의 타협입니다. 엄청난 열 밀도를 얻을 수는 있지만, 전자 부품을 어떻게 냉각시킬지에 대해서는 더 신경을 써야 합니다.
공장의 에너지 소비를 줄이는 방법
가장 좋은 점은 모든 것이 더 빨리 건조된다는 것입니다. 그렇게 되면 단위당 CO2 배출량도 줄어듭니다. 이는 모두에게 이익이 되는 것입니다.
이러한 효과는 특히 웨이퍼 건조 과정에서 두드러집니다. 램프를 항상 켜놓는 대신, 디지털 펄싱 방식을 사용합니다. 그러면 램프의 수명이更长해지고, 에너지 사용량도 줄어듭니다. 전체 공정도 더 원활해집니다.