장비의 벽면을 가열하는 것을 그만두고, 웨이퍼를 직접 가열해보세요.
팹 장비의 측면을 만져보면 열이 발산되는 것을 느낄 수 있습니다. 이는 성가신 문제일 뿐만 아니라 안전상의 위험도 있으며, 결국은 낭비에 불과합니다.
대부분의 일반적인 가열 요소들은 열을 사방으로 분산시킵니다. 그 결과 내부 벽면들이 거대한 열 흡수체가 되어버립니다. 결국 우리는 중요한 부분을 가열하는 대신 기계의 본체만을 가열하게 되는 셈입니다.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 방향성이 있는 IR 램프를 사용하기로 했습니다.
실제 작동 원리
마치 손전등처럼 생각해보세요. 전구가 방 전체를 비추는 것과 달리, 이 램프들은 반사판을 이용해 열을 웨이퍼나 기판 쪽으로 집중시킵니다. 열은 목표물에 도달하면 그만입니다. 필요한 온도를 정확하게 원하는 곳에 제공할 수 있으며, 기계의 나머지 부분은 여전히 시원한 상태를 유지됩니다. 더 이상 “위험: 과열된 표면”이라는 경고가 나오지 않습니다.
어려운 점 (엔지니어링적 측면)
단순히 저항식 가열기를 빼고 IR 램프를 설치하는 것만으로는 안 됩니다. 그렇게 간단하지 않습니다.
IR 램프는 열을 매우 집중적으로 방출하기 때문에, 작은 영역에 많은 열이 집중됩니다. 열 관리를 제대로 하지 않으면 기판이 과열될 수 있습니다.
또한 PID 컨트롤러도 고려해야 합니다. IR 램프는 매우 빠르게 반응합니다. 만약 컨트롤러가 그 속도에 맞게 조정되어 있지 않다면, 시스템이 상황을 인지하기도 전에 목표 온도를 초과할 수 있습니다.
더 깨끗한 클린룸
가장 좋은 점은 HVAC 시스템이 더 이상 과열되지 않는다는 것입니다. 낭비되는 열이 줄어들면 클린룸의 냉각 부담도 줄어듭니다.
게다가, 무거운 단열재나 시끄러운 냉각 팬도 필요 없습니다. 더 이상 진동이나 팬으로 인한 먼지 문제도 없습니다. 그냥 더 깨끗하고 작은 설비가 됩니다.
한 가지 팁: 반사판을 항상 깨끗하게 유지하세요. 반사판에 조금이라도 먼지가 있으면 효율이 떨어지고 열이 다시 기기 안으로 들어갑니다. 반사판을 깨끗하게 유지하면 모든 것이 시원하게 유지됩니다.