공장 내에서 정확한 온도 데이터를 얻는 방법
“스마트 팩토리”를 구축하려면, 단순히 고급 소프트웨어만으로는 부족하다는 것을 알고 있을 것입니다. 그냥 대시보드를 구입하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 실제로 데이터와 상호작용할 수 있는 하드웨어가 필요합니다.
반도체 가열과 관련해서는, 문제는 보통 히터 자체가 아니라 피드백 루프에 있습니다. 그래서 우리는 고효율의 적외선 시스템을 사용합니다. 이러한 시스템은 디지털화된 생산 라인의 속도에 맞춰 신속하게 반응할 수 있습니다.
온도 피드백의 어려움
웨이퍼의 온도를 일정하게 유지하는 것은 쉽지 않은 일입니다. 우리는 특정한 온도 센서와 적외선 히터를 함께 사용하여 이 문제를 해결합니다.
하지만 단순한 온도 측정만으로는 충분하지 않습니다. 밀리세초 단위의 반응 속도가 필요합니다. 만약 센서의 반응 속도가 느리다면, PID 루프가 과도하게 작동하게 되고, 그 결과 실리콘에 열 스트레스가 생겨 원치 않는 결과가 발생합니다. 우리는 센서가 짧은 파장의 적외선으로 인한 강한 열에도 견딜 수 있도록 설계합니다.
실제로 유용한 데이터를 얻는 방법
목표는 가열 과정을 디지털화하여 확인할 수 있도록 하는 것입니다. 우리는 이러한 온도 센서들을 데이터 기반의 시스템에 연결함으로써, 실시간으로 온도 변화를 확인할 수 있도록 합니다.
더 이상 아날로그 계기를 통해 온도를 확인할 필요가 없습니다. 모든 것이 디지털 신호로 처리되어 PLC로 전달됩니다. 이를 통해 기판 위에서 열이 어떻게 분포하는지 명확하게 파악할 수 있습니다.
장단점 및 주의사항
고속 데이터를 활용할 때는 단점도 있습니다. 온도 센서의 감도가 높을수록 적외선 전원 공급 장치에서 오는 전자적 잡음에 더욱 민감해집니다. 이는 문제가 될 수 있습니다. 보호 케이블을 사용하지 않거나 접지를 제대로 하지 않으면 EMI가 신호에 영향을 줄 수 있습니다. 그러면 “스마트”한 데이터도 무의미한 잡음이 되어버립니다.
우리는 이러한 시스템들을 그대로 교체할 수 있도록 설계했습니다. 디지털 데이터를 얻기 위해 히터 전체를 교체할 필요는 없습니다. 단지 고온 환경에서도 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 서버로 전송할 수 있도록 하는 것이 중요합니다. 그게 전부입니다.