클린룸을 실제로 깨끗하게 유지하기 위한 방법: 적외선 가열의 진실
클래스 100급 클린룸을 운영하는 분들이라면, 미세먼지가 발생하는 문제가 얼마나 심각한지 잘 아실 것입니다. 아주 작은 먼지 한 알이나 가스가 조금만 발생해도 웨이퍼 전체가 망가질 수 있습니다.
문제는 대부분의 일반적인 가열 요소들이 이러한 상황에 적합하지 않다는 것입니다. 이러한 가열 요소들은 가열되고 냉각될 때 미세한 먼지를 남기곤 합니다. 이는 계속해서 해결해야 할 문제입니다.
우리는 더 나은 방법을 찾아냈습니다. 고순도 석영관에 금으로 코팅된 반사층을 사용하는 것입니다. 간단하지만 효과적입니다.
왜 금인가?
일반적인 석영램프는 열을 모든 방향으로 방출합니다. 이는 에너지 낭비입니다.
관의 뒷면에 얇은 금층을 추가함으로써, 적외선 에너지를 앞쪽으로 집중시킬 수 있습니다. 이렇게 하면 기판에 닿는 열량이 두 배가 됩니다. 금은 적외선을 가장 잘 반사하는 물질이며, 다른 물질들과 달리 고온에서도 산화되지 않습니다.
또한, 우리는 그냥 일반적인 유리를 사용하지 않습니다. 고순도 합성 석영을 사용합니다. 이렇게 하면 열이 상승할 때 관 내부의 이온들이 실리콘 위로 이동하는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 클린룸이 항상 깨끗하게 유지됩니다.
속도, 열, 그리고 주의사항
이 램프들은 빠른 열처리를 위해 설계되었습니다. 금이 에너지를 집중시켜주기 때문에, 열 분포가 훨씬 더 정확해집니다. 그 결과, 웨이퍼가 스트레스를 받는 시간이 줄어듭니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 전력 밀도를 잘 관리해야 합니다.
램프를 최대한 활용할 때는 엔드캡과 밀봉 부분에 큰 부담이 가합니다. 항상 진공 밀봉과 냉각 시스템을 면밀히 점검해야 합니다. 열 스트레스로 인해 석영관이 손상되는 것을 막아야 합니다.
귀하의 생산 라인에 적용하기
이 램프들은 그대로 교체할 수 있도록 설계되었습니다. 전체 장비를 다시 만들 필요가 없습니다.
가장 좋은 점은, 부피가 큰 외부 반사체를 사용할 필요가 없다는 것입니다. 그러한 반사체들은 먼지를 끌어들이고 청소하기도 어렵습니다. 반사 기능이 관 내부에 내장되어 있으므로, 챔버 내부의 부품도 줄어듭니다.
부품이 적으면 청소 속도도 빨라집니다. 그리고 청소 속도가 빠를수록 미세먼지의 양도 적절하게 유지됩니다.