MEMS 웨이퍼를 더 효율적으로 건조시키는 방법 (그리고 에너지도 절약할 수 있음)
MEMS 센서 웨이퍼를 건조할 때는 마치 줄타기를 하는 것과 같습니다. 웨이퍼에 남아 있는 모든 수분을 제거해야 하지만, 너무 과도하게 건조하면 그 섬세한 미세구조가 손상될 수 있습니다.
기존의 방법은 대류식 오븐을 사용하는 것입니다. 하지만 문제는, 오븐이 전체 실내의 공기를 가열하는 데 엄청난 양의 에너지가 소모된다는 점입니다. 이는 매우 낭비적인 방법입니다.
우리는 단파 적외선 램프를 사용하는 더 나은 방법을 찾아냈습니다. 이 램프들은 공기를 가열하는 대신, 웨이퍼 자체에 직접 열을 가합니다. 이 방식은 훨씬 효율적이며, 에너지 낭비도 줄일 수 있습니다.
실제 작동 원리
추운 날에 햇볕 아래에 서 있는 것을 생각해보세요. 주변 공기가 따뜻해질 때까지 기다리지 않고, 피부로 바로 열을 느낄 수 있습니다. 적외선 광자도 웨이퍼 표면에 동일한 효과를 줍니다.
열이 즉시 전달되기 때문에 건조 과정이 훨씬 빨라집니다. 그 결과, 한 번의 처리 과정에 몇 시간씩 기계를 가동할 필요가 없어져서, 클린룸의 전력 비용과 탄소 배출량도 줄어듭니다.
단점들 (완벽한 것은 없으니까요)
빠른 증발을 위해서는 고출력의 석영 램프를 사용해야 합니다. 이 램프들은 200mm나 300mm 크기의 웨이퍼를 처리할 때에도 문제없이 작동합니다.
하지만 단점도 있습니다. 높은 열량 때문에 PID 컨트롤러를 매우 조심스럽게 조절해야 합니다. 만약 센서가 목표 온도를 조금이라도 초과하면, 웨이퍼가 변형되거나 MEMS 막이 손상될 수 있습니다. 정확한 온도를 유지하기 위해서는 약간의 조정이 필요합니다.
“친환경 공장”을 실현하는 방법
저항식 대류 방식 대신 적외선을 사용하는 것은 공장의 탄소 중립을 실현하는 가장 간단한 방법 중 하나입니다. 에너지 낭비를 줄일 수 있기 때문입니다.
오래된 장비를 교체하기 전에 미리 확인해야 할 사항들이 있습니다. 우선, 전원 공급 장치를 확인해야 합니다. 적외선 램프는 처음 작동할 때 큰 전력이 필요합니다. 또한, 보호 장치가 제대로 작동하는지도 확인해야 합니다. 열이 다른 민감한 부품들로 전달되는 것을 막아야 합니다.