왜 우리는 IR 경화 공정에서 오존을 사용하지 않는가?
반도체 제조 공장에서 “청결”은 단순한 목표가 아니라 모든 것을 의미합니다. 아주 적은 양의 화학 물질이 남아 있어도 문제가 생깁니다. 그래서 우리는 오존이 없는 광선을 사용하기로 했습니다.
대부분의 전통적인 단파장 IR 시스템은 부산물로 오존을 생성합니다. 이는 좋지 않습니다. 오존을 제거함으로써 우리는 산업 표준에 부합하는 ‘친환경적인’ 방식을 사용할 뿐만 아니라, 하드웨어도 보호할 수 있습니다.
과학적 원리
일반적인 IR 램프는 185nm에서 254nm 범위의 방사선을 방출합니다. 이 에너지는 공기 중의 산소와 반응하여 오존을 생성합니다.
클린룸에서는 오존이 큰 문제가 됩니다. 오존은 섬세한 금속 부품을 손상시키고 유기 폴리머를 파괴합니다. 이를 막기 위해 우리는 석영관에 특수 코팅과 첨가제를 사용합니다. 이러한 코팅들은 필터 역할을 하여 VUV 광선을 차단합니다.
그 결과, 여전히 필요한 높은 열량을 얻을 수 있지만, 부식성 가스는 전혀 발생하지 않습니다.
공기를 가열하지 않는 방식
거대한 대류 오븐을 생각해보세요. 엄청난 비용과 에너지를 들여 공기를 가열하는 것은 낭비입니다.
IR 램프는 다릅니다. 램프가 직접 기판을 가열합니다. 이 방식은 더 빠르고 효율적입니다. 전체 공간을 가열하는 데 에너지를 낭비하지 않으므로, 웨이퍼당 필요한 에너지도 현저히 줄어듭니다. 즉, 공기가 아닌 기판만을 가열하는 것입니다.
전환에 따른 주의사항
이것이 마법의 해결책이라고는 말할 수 없습니다. 몇 가지 고려해야 할 사항이 있습니다.
오존을 제거하기 위해 특정 파장의 빛을 차단하면 스펙트럼 분포가 약간 변합니다. 그냥 스위치를 누르고 끝나는 것이 아닙니다. 컨베이어의 속도나 램프의 높이를 조절해야 합니다.
또한, 고속 생산 라인을 사용하는 경우, PID 컨트롤러를 이러한 램프의 특성에 맞게 조정해야 합니다.
좋은 점은, 이 램프들이 기존 장비와 호환된다는 것입니다. 기존의 설정을 그대로 유지할 수 있으며, 더 이상 오염 문제에 대해 걱정할 필요가 없습니다.