왜 우리는 납이 없는 세정 공정에 적외선을 사용하는가?
반도체 산업은 “친환경적이고 납이 없는” 기준을 추구하고 있습니다. 이러한 변화는 세정 과정의 건조 단계에서 뚜렷하게 나타납니다.
오랫동안 우리는 대류식 오븐을 사용해 왔습니다. 하지만 솔직히 말해서, 몇 개의 웨이퍼를 건조시키기 위해 거대한 공간을 가열하는 것은 에너지 낭비입니다. 그래서 우리는 적외선 램프를 사용하기 시작했습니다. 이 램프들은 공기를 가열하는 대신 웨이퍼 표면을 직접 가열합니다. 그래서 더 이상 공간을 차지하거나 클린룸의 탄소 배출량을 증가시키는 커다란 공기 처리 장치가 필요하지 않습니다.
건조 과정은 어떻게 작동할까?
세정 과정 중에는 수분과 화학 물질의 잔여물이 많이 남아 있습니다. 이를 처리하기 위해 우리는 방수 처리된 적외선 램프를 사용합니다. 일반 램프를 사용한다면, 수분으로 인해 회로에 단락이 발생하거나 필라멘트가 즉시 산화될 것입니다. 이는 하드웨어를 손상시키는 빠른 방법입니다.
진짜 마법은 바로 방사 에너지에 있습니다. 광자들은 웨이퍼 위의 액체층을 그대로 통과하여 물 분자를 진동시켜 빠르게 증발시킵니다. 정말 빠릅니다.
이러한 시스템들은 몇 초 만에 적절한 온도에 도달합니다. 이는 매우 중요합니다. 왜냐하면 그렇게 함으로써 웨이퍼에 물 자국이 생기거나 “건조 반점”이 생기는 것을 막을 수 있기 때문입니다. 이런 문제들은 칩의 생산성을 떨어뜨리고, 엄청난 스트레스를 주습니다.
습한 환경을 어떻게 대처할까?
일반적인 석영관은 습한 환경을 견딜 수 없습니다. 따라서 전극을 밀봉하고 특수 코팅을 사용하여 회로가 건조 상태를 유지해야 합니다.
우리는 고강도의 단파 성능을 가진 램프를 사용합니다. 이렇게 하면 열이 웨이퍼 표면에 집중됩니다.
단점도 있습니다…
물론, 적외선도 완벽한 해결책은 아닙니다. 이 램프들은 강력한 열을 발생시킵니다. 만약 컨베이어의 속도가 적절하지 않거나, 전력량이 너무 많으면 웨이퍼가 과열되거나 포토레지스트가 손상될 수 있습니다. 따라서 라인의 속도와 전력 출력을 정확하게 조절해야 합니다.
또한, 챔버 벽에서 반사되는 열도 고려해야 합니다. 이러한 열을 처리할 수 있는 냉각 시스템이 필요합니다. 그렇지 않으면 장비가 손상될 것입니다.