왜 무연 반도체 제조에 적외선 경화 기술을 사용하는가?
산업계는 “친환경적이고 무연인” 기준을 추구하고 있습니다. 이는 이론상으로는 훌륭한 방법처럼 보이지만, 실제로는 제조 과정을 복잡하게 만듭니다.
오랫동안 우리는 대류식 오븐을 사용해 왔습니다. 문제는, 결국 엄청난 양의 공기를 가열해야 한다는 점입니다. 이는 에너지 낭비일 뿐만 아니라, 위험한 상황을 초래할 수도 있습니다. 움직이는 공기로 인해 미세한 입자들이 웨이퍼 위에 떨어질 수 있기 때문입니다.
그래서 우리는 적외선 경화 기술을 사용합니다. 공기를 가열하는 대신, 전자기파를 사용하여 웨이퍼 표면을 직접 가열합니다. 중간 매개체가 없으며, 뜨거운 공기도 필요 없습니다. 에너지가 정확히 필요한 곳에만 전달됩니다.
적절한 거리 조절
적외선을 사용할 때는 램프와 기판 사이의 거리가 매우 중요합니다. 이것이 바로 온도를 조절하기 위해 반드시 고려해야 할 요소입니다.
단파 적외선은 포토레지스트나 접착제층 깊숙이 침투하여 빠른 경화가 가능합니다. 하지만 주의해야 합니다.
램프가 너무 가까우면 웨이퍼의 가장자리가 손상될 수 있습니다. 반대로 너무 멀면 열 밀도가 낮아져 처리 시간이 길어집니다.
우리는 램프의 출력과 웨이퍼가 필요로 하는 온도에 따라 이 값을 조절하는 데 많은 시간을 듭니다. 목표는 웨이퍼 전체에 열이 고르게 분배되는 상태를 만드는 것입니다.
낭비 감소, 속도 향상
적외선 경화는 “건식” 공정입니다. 복잡한 가열 유체나 큰 공간을 유지하기 위한 막대한 에너지 소모가 필요하지 않습니다.
가장 좋은 점은 시작 시간입니다. 이 램프들은 단 몇 밀리초 만에 작동 온도에 도달합니다. 첫 번째 제품을 생산하기 전에 한 시간씩 기다릴 필요가 없습니다. 그냥 바로 사용할 수 있습니다.
단점: 열 관리 문제
물론 장점만 있는 것은 아닙니다. 고강도 적외선 램프는 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 웨이퍼는 필요한 열을 얻을 수 있지만, 램프와 기계의 구조는 큰 부담을 받습니다.
이러한 램프를 그냥 일반적인 케이스에 넣어두면 안 됩니다. 만약 냉각 시스템이 제대로 작동하지 않으면, 웨이퍼에서 반사된 열로 인해 램프가 손상될 수 있습니다.
따라서 냉각 시스템이 중요합니다. 이를 제대로 관리한다면 램프의 수명도 오래 갑니다. 그렇지 않으면 비싼 램프를 자주 교체해야 합니다.