적외선 가열을 활용한 칩 제조 과정에서의 탄소 절감
반도체를 제조하는 데에는 열이 필수적이지만, 현재 우리가 사용하는 방식은 사실상 매우 낭비적입니다. 대부분의 공장들은 대류식 오븐을 사용하는데, 이는 작은 웨이퍼를 가열하기 위해 넓은 공간 전체의 공기를 가열해야 한다는 것을 의미합니다. 마치 피자 한 조각을 데우기 위해 집 전체를 따뜻하게 하는 것과 같습니다. 이런 방식은 엄청난 양의 에너지를 낭비시키며, 공장의 탄소 배출량도 증가시킵니다.
우리는 더 좋은 방법을 찾아냈습니다. 바로 적외선 가열입니다. 공기를 가열하는 대신, 직접 기판을 가열할 수 있습니다.
에너지 및 지구 보호
적외선 램프는 전자기파를 이용하여 에너지를 전달합니다. 수천 입방피트에 달하는 클린룸의 공기를 가열할 필요가 없기 때문에, 웨이퍼당 소모되는 에너지도 훨씬 적습니다. 친환경 공장에서는 이것이 큰 장점이 됩니다. 킬로와트시 소비량이 줄어들고, 그에 따라 이산화탄소 배출량도 줄어듭니다. 이는 처리 과정을 더 간단하고 깨끗하게 만듭니다.
클린룸의 청결 유지
클린룸은 매우 까다로운 환경입니다. 먼지 한 알만 있어도 문제가 생길 수 있습니다. 그래서 우리는 석영으로 포장된 가열 요소를 사용합니다. 이러한 가열 요소는 가스를 방출하지 않으며, 입자도 발생하지 않아서 환경이 깨끗하게 유지됩니다. 게다가, 이러한 램프는 작은 크기로도 강력한 열을 생성할 수 있습니다. 그래서 장비가 차지하는 공간도 줄어들고, 목표 온도에 도달하는 시간도 줄어듭니다. 전체적으로 작업 속도가 빨라집니다.
문제점
물론, 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 고강도 적외선은 너무 빠르게 열을 전달할 수 있습니다. 주의하지 않으면 과도한 열이 발생할 수 있습니다. 웨이퍼가 얇다면, 핵심 부분이 따뜻해지기 전에 표면이 과열될 수 있습니다. 따라서 램프와의 거리나 작동 주기를 신중하게 조절해야 합니다. 약간의 조정만으로도 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.
친환경 공장에서의 활용
램프를 교체하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 실시간으로 센서의 데이터를 확인할 수 있는 제어 시스템이 필요합니다. 이를 통해 시스템이 온도를 초과하여 에너지를 낭비하는 것을 방지할 수 있습니다.
그리고 가장 좋은 점은, 이러한 시스템을 스마트 그리드에 연결하면, 각 배치마다 얼마나 많은 에너지를 절약했는지 정확하게 파악할 수 있다는 것입니다. 탄소 중립성 검사를 받을 때, 구체적인 데이터를 제시할 수 있습니다.