클린룸용 카트를 ‘오븐’으로 만들지 마세요
대부분의 가열 요소는 열을 사방으로 방출합니다. 반도체 클린룸에서는 이것이 문제를 야기합니다. 구식 히터를 사용할 경우, 장비의 내부 벽면이 그 낭비된 에너지를 모두 흡수하게 됩니다. 그 결과, 장비의 외부가 너무 뜨거워져서 만질 수 없게 되고, 열팽창으로 인해 섬세한 부품들이 손상됩니다. 정말 엉망이죠.
열을 정확한 곳에 전달하기
이 문제를 해결하기 위해 우리는 방향성 있는 적외선 기술을 사용합니다. 이는 마치 손전등과 같은 원리입니다. 공기나 금속 케이스를 따뜻하게 하는 대신, 적외선 램프는 전자기파를 직접 작업물에 전달합니다. 에너지는 해당 파장을 흡수할 수 있는 표면에만 전달됩니다. 반사율이 높은 램프나 집중형 석영 커버를 사용하면 열을 더 효과적으로 전달할 수 있습니다. 이렇게 하면 카트 내부의 ‘오븐 효과’를 줄일 수 있습니다. 웨이퍼나 기판의 온도는 올라가지만, 외부 케이스는 여전히 차가운 상태를 유지합니다.
팀원들의 안전을 지키기
장비의 벽면에서 발생하는 열을 줄이는 것은 단순히 전력 비용을 절약하기 위함이 아닙니다. 장비를 사용하는 사람들의 안전을 위해서도 중요합니다. 벽면이 차가우면, 부품을 설치하거나 간단한 점검을 할 때 화상을 입을 위험이 줄어듭니다. 하지만 와트수를 조절하는 것도 중요합니다. 고밀도 적외선 램프는 매우 빠르게 목표물을 가열하지만, 과도한 전력을 사용하고 보호 장치를 생략하면 열이 여전히 장비 내부로 들어올 수 있습니다. 저는 보통 금도금된 또는 연마된 알루미늄 반사체를 함께 사용하여 빛을 집중시키는 것을 권장합니다.
장단점
방향성 가열 방식으로 바꾸는 것은 기존 시스템보다 비교적 간단하지만, 기계의 작동 방식이 달라집니다. 열이 매우 집중되기 때문에, 작업물이 정확한 위치에 있지 않으면 ‘저온 구역’이 생길 수 있습니다. 따라서 작업물의 위치를 정확하게 설정해야 합니다. 위치가 조금이라도 틀어지면 열 분포가 불균일해집니다.