깨끗한 실내에서 사용되는 카트가 열을 내기를 기다리지 마세요.
반도체 제조 공정에 종사해본 사람이라면 “기다림”이 얼마나 짜증나는 일인지 잘 알 것입니다. 웨이퍼나 캐리어들은 다음 단계로 넘어가기 전에 특정 온도에 도달해야 하는데, 이러한 운반 과정에서 모든 것이 지연됩니다.
제가 방문한 대부분의 공장들은 여전히 열공기 순환 방식을 사용하고 있습니다. 이는 구식 방법입니다. 문제는 강제 공기 순환 방식은 너무 느리다는 점입니다. 결국 공기가 따뜻해질 때까지 기다려야 하고, 그 다음에는 그 따뜻한 공기가 웨이퍼에 스며들 때까지 또 기다려야 합니다. 이는 시간 낭비일 뿐입니다.
적외선을 활용하세요.
적외선 가열 방식은 공기를 이용하지 않습니다. 에너지를 직접 목표물의 표면에 전달합니다. 따뜻한 방에 서서 손을 따뜻하게 하는 것과, 모닥불 앞에서 손을 들고 있는 것의 차이를 상상해보세요.
깨끗한 실내에서 사용되는 카트에서도 마찬가지입니다. 열이 거의 즉시 캐리어에 전달됩니다. 몇 개의 웨이퍼만 따뜻하게 하기 위해 전체 공간을 따뜻하게 하는 데 에너지를 낭비할 필요가 없습니다.
만약 특정 온도에 도달해야 한다면, 적외선을 사용하면 몇 초 만에 그 온도에 도달할 수 있습니다. 이렇게 하면 긴 기다림 시간을 줄일 수 있습니다.
실제로 어떻게 구현하는가?
이를 실현하기 위해, 단파 또는 중파 적외선 발생기를 카트의 프레임에 직접 설치합니다. 전력 밀도를 높여서 전체 장비가 너무 큰 공간을 차지하지 않도록 합니다.
주의해야 할 점은 적외선이 매우 빠르게 반응한다는 것입니다. 그래서 정확한 PID 제어가 필요하며, 센서도 웨이퍼 근처에 위치해야 합니다. 그렇지 않으면 시스템이 너무 빨리 목표 온도에 도달할 수도 있습니다.
하드웨어적으로는 석영으로 된 소자를 사용합니다. 이러한 소자는 입자나 가스를 방출하지 않아 깨끗한 실내에서 사용하기에 적합합니다.
단점
적외선도 모든 문제를 해결할 수는 없습니다. 이 방식은 직선 방향에서만 효과가 있습니다.
카트에 캐리어들이 가득 차 있으면, 앞쪽에 있는 캐리어들은 빠르게 따뜻해지지만, 중간에 있는 캐리어들은 그대로 차가운 상태로 남습니다. 그냥 팬을 램프로 바꾸는 것만으로는 충분하지 않습니다.
램프를 어디에 배치할지 신중하게 생각해야 합니다. 때로는 반사판을 사용하여 열을 그 부분으로 보내야 합니다. 그렇지 않으면 일부 웨이퍼는 완벽하게 따뜻해지고, 다른 웨이퍼들은 거의 따뜻해지지 않을 수도 있습니다.