멤스 웨이퍼를 깨끗하게 건조시키는 방법
멤스 센서를 제작할 때 가장 원하지 않는 것은 먼지나 화학물질로 인해 웨이퍼가 손상되는 것입니다. 하지만 그러한 오염 물질들을 웨이퍼 표면에서 제거하는 것은 쉽지 않습니다.
오랫동안 사람들은 강제 공기 순환식 오븐을 사용해왔습니다. 문제점은 이러한 오븐들이 많은 에너지를 소비하며, 공기를 순환시켜야 한다는 점입니다. 클린룸에서는 공기를 순환시키는 것이 오히려 먼지가 더 많이 쌓이는 원인이 됩니다.
그래서 우리는 단파 적외선 히터를 사용하기 시작했습니다. 공기를 가열하는 대신, 복사 에너지를 이용하는 것입니다. 팬도 없고, 공기 순환이 필요 없으며, 오염 물질도 훨씬 적습니다.
실제 작동 원리
적외선 히터는 방 안의 공기를 신경 쓰지 않습니다. 직접 수분 분자와 용매 잔여물을 가열합니다. 광자가 표면에 부딪히면 분자들이 진동하고, 액체는 그 자리에서 사라집니다. 이 과정은 거의 즉시 일어납니다. 거대한 금속 상자를 가열하는 데 에너지를 낭비할 필요가 없습니다. 오직 웨이퍼만을 가열하면 되죠. 이것은 훨씬 효율적인 에너지 사용 방식입니다.
친환경적인 측면
업계는 납이 포함되지 않은 친환경적인 기준으로 나아가고 있습니다. 적외선 건조 방식도 바로 이러한 추세에 부합합니다. 구식 건조제처럼 위험한 화학 첨가제가 필요하지 않습니다. 히팅 요소에서는 VOC가 전혀 배출되지 않습니다. 그저 깨끗한 에너지가 한 지점에서 다른 지점으로 이동될 뿐입니다.
단점들
물론 완벽한 것은 없습니다. 고강도 적외선 램프는 매우 강력하지만, 너무 강력하여 웨이퍼가 손상될 수도 있습니다. 전원을 갑자기 켜면 온도가 급격히 상승하여 웨이퍼가 변형될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 PID 제어기가 필요합니다.
또한, 히터의 석영 커버는 매우 연약합니다. 도구를 교체할 때 조금만 실수해도 램프가 파손될 수 있습니다.
우리는 이러한 시스템을 기존의 대류식 건조 장비에도 쉽게 적용할 수 있도록 설계했습니다. 그러면 웨이퍼를 더 빠르게 처리할 수 있으며, 공정도 훨씬 깨끗해집니다. 다만, 램프에서 발생하는 열을 처리할 수 있는 냉각 시스템이 필요합니다. 그렇다면 모든 준비가 완료된 것입니다.