IR 가열과 열풍 가열: 귀하의 클린룸에는 어떤 것이 적합할까요?
반도체 처리용 오븐을 선택할 때 고려해야 할 것은 단 하나입니다. 바로 열을 어떻게 전달할 것인가 하는 점입니다.
대부분의 사람들은 열풍 가열 방식을 선호합니다. 공기를 가열한 다음 팬을 이용해 그 공기를 흩뿌려 웨이퍼에 고르게 열이 전달되도록 하는 방식입니다. 하지만 IR(적외선) 가열 방식은 완전히 다릅니다. 공기를 전혀 사용하지 않고, 마치 여름날 햇볕이 피부에 직접 닿는 것처럼 에너지가 직접 목표물에 전달됩니다.
기다리는 시간
열풍 가열의 문제점은 바로 기다리는 시간입니다. 부품들이 따뜻해지기까지 오븐 내부 전체를 미리 가열해야 합니다. 이는 매우 번거로운 일입니다.
만약 작업 속도를 초 단위로 측정해야 한다면, 이러한 기다리는 시간은 치명적인 문제가 됩니다. 이는 모든 작업을 늦추는 병목 현상입니다.
반면 IR 가열 방식은 전혀 다릅니다. 열이 거의 즉시 목표물에 도달합니다. 준비 시간도 분에서 초로 줄어듭니다. 공기가 “안정화”될 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 그냥 켜기만 하면 바로 열이 나옵니다.
장단점
IR 가열의 가장 큰 장점은 지역별 가열이 가능하다는 점입니다. 웨이퍼의 특정 부분에만 열을 가할 수 있으므로, 오븐 전체를 가열할 필요가 없습니다. 게다가 클린룸의 HVAC 시스템도 도움을 받게 됩니다. 왜냐하면 과도한 열이 실내에 배출되지 않기 때문입니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. IR 가열은 “직선 전파” 방식이라는 것입니다. 만약 부품들이 쌓여 있거나 복잡한 형태를 하고 있다면, 차가운 부분이 생길 수 있습니다. 그러므로 램프의 위치를 정확하게 조절해야 합니다.
또한, 고출력의 IR 램프는 특정 부분에 엄청난 열을 발생시킬 수 있습니다. 적절한 냉각 시스템을 갖추지 않으면 오븐의 외장이 거대한 라디에이터가 되어 클린룸의 온도를 방해할 수 있습니다.
전환하기
고밀도 처리를 원하는 많은 공장들이 팬 대신 IR 가열 방식을 사용하고 있습니다. 공간을 덜 차지하고 작업 속도도 훨씬 빠릅니다.
가장 좋은 점은, 결국 창문으로 바깥으로 내보낼 공기를 가열하는 데 드는 비용을 아낄 수 있다는 것입니다. 분명히 더 합리적인 방법입니다.