MEMS 웨이퍼를 문제 없이 건조시키는 방법
MEMS 센서 웨이퍼를 다룬 적이 있다면 그 어려움을 잘 알 것입니다. 아주 작은 물방울 하나나 건조 과정에서의 과도한 기계적 스트레스만으로도 전체 웨이퍼가 망가질 수 있습니다. 열이 필요하지만, 정확하게 제어되어야 합니다.
그래서 우리는 단파 적외선을 사용합니다. 전체 챔버의 공기를 가열하는 데 시간을 낭비하는 대신, 적외선은 에너지를 웨이퍼 표면에 직접 전달합니다. 이 방식은 더 효율적이고 빠르며, 훨씬 합리적입니다.
하드웨어를 “스마트”하게 만들기
현대적인 제조 공장에서는 그냥 스위치를 누르고 결과를 기다리는 식으로는 안 됩니다. 적외선 배열을 디지털 회로에 연결하여 사용합니다. 이러한 시스템의 장점은 즉각적으로 반응한다는 점입니다. 그 덕분에 웨이퍼 전체에 열이 어떻게 분포하는지 실시간으로 확인할 수 있습니다. 이 데이터는 PLC로 전송되어, 웨이퍼상의 모든 센서가 동일한 속도로 건조됩니다. 추측할 필요가 없습니다.
균형을 맞추는 것
하지만 문제가 있습니다. 필요한 열 밀도를 얻으려면 고출력의 석영 램프를 사용해야 합니다. 하지만 너무 많은 에너지를 좁은 공간에 집중시키면 금방 과열됩니다. 건조 목표를 달성하기 위해서는 반사된 열을 처리할 수 있는 우수한 냉각 시스템이 필요합니다. 냉각이 제대로 되지 않으면 웨이퍼가 변형될 수 있으며, 이는 아무도 원하지 않는 상황입니다.
구식 방식 버리기
우리는 더 이상 그런 불필요한 릴레이를 사용하지 않습니다. 대신 PWM(펄스 폭 변조) 컨트롤러를 사용하여 전력을 조절합니다. 이를 통해 부드럽고 일정한 제어가 가능합니다. 웨이퍼의 두께가 바뀌면 소프트웨어에서 간단히 설정만 변경하면 됩니다. 프로젝트가 바뀔 때마다 하드웨어를 교체할 필요가 없습니다. 이는 오래 걸리고 내부 상황에 대한 정보를 주지 않는 구식 대류식 방식과 비교하면 훨씬 나은 방법입니다.
결국, 직접적인 적외선 방식이 가장 효과적입니다. 건조 시간이 줄어들고, 장비가 차지하는 공간도 줄어듭니다. 게다가 웨이퍼도 더 깨끗해집니다. 이 방식을 사용하면 생산 공정이 더 원활해집니다.