클린룸에서 공기를 가열하는 데 에너지를 낭비하지 마세요.
반도체 클린룸에서 일해본 사람이라면 그 어려움을 잘 알 것입니다. 웨이퍼의 온도를 일정하게 유지하려면 열 손실과 싸워야 합니다.
대부분의 사람들은 대류식 히터를 사용하지만, 문제는 이 히터들이 웨이퍼 주변의 공기를 가열하는 데 많은 에너지를 쓴다는 점입니다. 이는 엄청난 에너지 낭비이며, 탄소 발자국도 크게 증가시킵니다.
우리는 공기와 싸우는 대신, 직접적으로 웨이퍼에 열을 전달하는 방식을 선택했습니다. 그래서 우리는 운반 카트에 단파 적외선 히터를 사용합니다.
실제 작동 원리
태양을 생각해보세요. 적외선 히터는 공기 흐름에 신경 쓰지 않습니다. 전자기 복사를 방출하여 웨이퍼에 직접 열을 전달합니다. 따라서 방 전체의 온도를 높일 필요가 없습니다. 강제 순환식 히터 대신 적외선 히터를 사용하자, 웨이퍼당 소모되는 에너지가 현저히 줄어들었습니다.
공간 활용
클린룸 운반 카트에는 공간이 제한적입니다. 그래서 거대한 히터를 설치할 수 없습니다. 공간을 절약하기 위해 고출력 밀도를 가진 석영 램프를 사용합니다. 이렇게 하면 부피가 큰 하드웨어 없이도 필요한 열을 얻을 수 있습니다. 또한 할로겐을 사용하여 열이 일정하게 유지되도록 하고, 유리에 특수 코팅을 입혀 열이 운반 카트 자체가 아닌 웨이퍼에 직접 전달되도록 합니다.
주의해야 할 점들
물론 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 몇 가지 주의해야 할 점이 있습니다.
적외선 램프는 몇 초 만에 작동하기 시작합니다. 이는 매우 빠른 속도입니다. 이는 생산성에는 좋지만, 히터가 작동하기 시작할 때 전력 공급에 큰 부담이 됩니다.
만약 운반 카트의 배선이 너무 얇다면 전압이 떨어질 수 있습니다. 그러면 온도 균일성이 무너지게 됩니다. 따라서 전력 공급 시스템이 이러한 부하를 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다.
또한 램프는 결국 고장 나게 되며, 교체하는 데는 시간이 걸립니다. 누구도 램프가 고장났다는 이유로 4시간 동안 카트를 청소하고 싶어하지 않습니다.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 빠르게 연결할 수 있는 단자를 사용했습니다. 이를 통해 기술자들은 램프를 빠르게 교체할 수 있으며, 생산성을 유지하면서 에너지도 절약할 수 있습니다.