왜 무연 칩 제조에는 적외선 경화 방식이 최적인가?
반도체 공장에서 일하는 사람이라면 잘 알고 있겠지만, 웨이퍼 근처에는 어떤 오염물질도 들어갈 수 없습니다. 휘발성 유기 화합물은 물론, 중금속 촉매도 절대로 허용되지 않습니다. 그래서 우리는 적외선을 이용한 경화 방식을 사용합니다.
오래된 대류식 오븐의 경우, 청정실 전체에 오염물질이 퍼질 위험이 있습니다. 하지만 적외선 램프를 사용하면 물질에 직접적인 에너지를 가하여 중합 반응을 유도할 수 있습니다. 이 방식이 훨씬 깨끗합니다. 그게 전부입니다.
비결: 테플론 코팅된 전선
이러한 히터 내부의 전선들은 엄청난 열에 노출됩니다. 고출력 램프가 강력한 열을 발생시키고, 또한 부식성 세제도 사용되기 때문입니다. 정말 혹독한 환경입니다. 그래서 우리는 내부 회로에 테플론(PTFE)으로 만든 전선만을 사용합니다. 이 전선은 260°C까지의 온도에서도 녹지 않으며, 무엇보다도 가스가 발생하지 않습니다.
일반적인 PVC나 실리콘 전선은 안 됩니다. 이런 전선들은 균열이 생기고 변질되어, 작은 입자들이 생성되어 실리콘 웨이퍼를 망가뜨릴 수 있습니다. 반면 테플론 전선은 그런 문제가 없습니다. 기계가 작동하는 동안에도 절연 처리가 유지되므로, 전체 공정이 “친환경적”이고 무연 상태를 유지할 수 있습니다.
열과의 타협
적외선 히터의 장점은 빠르게 온도를 높일 수 있다는 것입니다. 이를 통해 많은 에너지를 절약할 수 있습니다. 하지만 너무 높은 온도는 열차이를 유발하여 문제가 될 수 있습니다.
만약 너무 작은 규격의 전선을 사용한다면 전압 강하가 발생하여 웨이퍼 전체에 균일한 경화가 이루어지지 않습니다. 그러면 생산 효율이 떨어집니다. 따라서 램프의 출력과 전선이 견딜 수 있는 전류량을 잘 조절해야 합니다. 저는 항상 크기가 큰 테플론 전선을 사용할 것을 권장합니다. 이렇게 하면 전선 자체가 과도하게 뜨거워지는 것을 막아주어, 연결 부위가 갈라지는 것을 방지할 수 있습니다.
공간 문제 해결
반도체 히터에서는 공간이 매우 중요합니다. 테플론은 여기서 큰 도움이 됩니다. 벽이 얇기 때문에 전선을 구부려도 문제가 없습니다. 이를 통해 전체 기기의 크기를 줄일 수 있으면서도, 현대적인 공장에서 필요한 엄격한 환경 기준을 충족할 수 있습니다.