왜 우리가 대형 오븐 대신 적외선을 이용하는가?
솔직히 말해서, 그런 구식 대류식 오븐들은 반도체 산업에서는 이미 낡은 기술입니다. 부피가 크고, 작동 속도도 느리며, 관리하기도 까다롭습니다. 그래서 많은 공장들이 적외선을 이용한 치료 방식으로 전환하고 있습니다. 이는 단순히 ‘친환경적인’ 방법을 따르거나 납을 사용하지 않기 위함이 아니라, 실제로 공정의 효율성을 높이기 위함입니다.
적외선을 이용하면 어떻게 되는가? 대류식 오븐의 경우, 엄청난 양의 공기를 가열해야만 작은 웨이퍼에 에너지를 전달할 수 있습니다. 이는 비효율적입니다. 하지만 적외선은 다릅니다. 에너지가 직접 웨이퍼로 전달됩니다. 중간에 아무것도 없으며, 공기가 따뜻해질 때까지 기다릴 필요도 없습니다.
따라서 불필요한 유기 용매나 납을 함유한 화학물질을 사용할 필요가 없습니다. 게다가 에너지 비용도 줄어듭니다. 에너지 사용량을 30~50%까지 줄일 수 있습니다.
만약 청정실에서 일해본 적이 있다면, 먼지 문제가 얼마나 골치 아픈지 알 것입니다. 고속 팬은 사실상 먼지를 날려보내는 도구에 불과합니다. 반면 적외선 히터는 그냥 그 자리에 있을 뿐입니다. 공기가 움직이지 않고, 오염물질도 나오지 않으며, 연소로 인한 연기도 발생하지 않습니다. 정말 깨끗하고 조용한 공정입니다.
하지만 이건 마법 같은 것은 아닙니다. 몇 가지 조건을 잘 지켜야 합니다. 적외선은 매우 빠릅니다. 몇 초 만에 원하는 온도에 도달할 수 있습니다. 하지만 이러한 빠른 속도는 양날의 검입니다. 웨이퍼가 제대로 위치하지 않거나, 에너지 강도가 너무 높으면 ‘핫 스팟’이 생길 수 있습니다. 한 번 실수하면 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 따라서 PID 컨트롤러와 거리 센서를 신중하게 선택해야 합니다.
하지만 가장 좋은 점은 바로 공간 절약입니다. 긴 예열 시간이 사라지면 탄소 배출량도 줄어듭니다. 공정 중에 온실가스도 발생하지 않고, 전력 소모도 줄어듭니다. 따라서 공장에 쉽게 설치될 수 있으며, 친환경 에너지 인증도 문제없이 통과할 수 있습니다. 정말 간단하고 효율적인 방법입니다.