왜 UHP 적외선 경화 기술이 친환경 반도체 제조에 최적의 솔루션이 되는가?
반도체 산업은 납을 사용하지 않고 이산화탄소 배출을 줄여야 한다는 압력을 받고 있습니다. 이는 매우 어려운 과제입니다. 하지만 생산성을 해치지 않으면서도 환경 목표를 달성하고 싶다면, UHP(초고순도) 적외선 램프가 그 해답입니다.
기본적으로, 이는 기존의 복잡한 대류식 오븐 대신 직접적인 복사 에너지를 사용하는 방식입니다.
공기를 가열할 필요 없음
일반적인 오븐은 공기를 먼저 가열한 다음, 그 공기가 웨이퍼를 가열합니다. 이 방식은 매우 느리고 비효율적입니다. 마치 복도를 먼저 따뜻하게 한 다음 방을 따뜻하게 하는 것과 같습니다.
UHP 램프는 그런 중간 단계를 건너뜁니다. 짧은 파장의 적외선을 직접 기판에 조사합니다. 이 방식은 매우 빠릅니다. 왜냐하면 몇 개의 웨이퍼만을 가열하기 위해 전체 오븐을 가열할 필요가 없기 때문입니다. 그래서 에너지 비용도 줄어들고, 웨이퍼를 가열하는 데 걸리는 시간도 단축됩니다.
“초고순도”라는 점
실리콘 웨이퍼를 다룰 때 가장 중요한 것은 금속 이온이나 유기 화합물이 제품에 섞이는 것을 막는 것입니다. 그래서 고품질의 합성 석영을 사용합니다. 이를 통해 오염이 전혀 발생하지 않습니다.
더 좋은 점은 파장을 조절할 수 있다는 것입니다. 포토레지스트를 경화시키거나 용매를 건조시키는 데 필요한 정확한 파장을 설정할 수 있습니다. 그러면 아래에 있는 섬세한 회로가 손상되는 일도 없습니다. 마치 정밀한 수술처럼 작동합니다.
납이 없는 소재를 다룰 때
문제는 납이 없는 솔더를 사용할 경우 더 높은 온도와 엄격한 온도 제어가 필요하다는 것입니다. 이는 까다로운 과정입니다.
하지만 UHP 램프는 작은 크기에도 큰 열량을 공급할 수 있으므로 이 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다. 거대한 가스 연소식 오븐이 필요 없습니다.
다만 주의해야 할 점은, 이 램프들은 매우 뜨거워질 수 있다는 것입니다. 특히 단자 부분에서 그렇습니다. 적절한 냉각 장치가 없다면 소켓이 녹거나 전자 부품이 손상될 수 있습니다. 냉각에는 반드시 신경 써야 합니다.
더 깨끗한 작업 방식
가장 좋은 점은 오염이 전혀 없다는 것입니다. 연소로 인한 부산물도 없고, 가스 라인에서 CO2가 새어 나오는 것도 없습니다. 구식 CFC도 사용되지 않습니다.
이 램프들을 기존의 전력망에 연결하기만 하면 됩니다. 에너지는 정확히 필요한 곳, 즉 제품에 전달됩니다. 이는 지구 환경을 해치지 않으면서도 엄격한 온도 조건을 충족시킬 수 있는 가장 깨끗한 방법입니다.