공기를 가열하는 것을 그만두세요: 공장의 탄소 배출을 줄이는 더 스마트한 방법
클린룸에서 탄소 중립 목표를 달성하고 싶다면, 열원에 대해 다시 생각해보아야 합니다. 대부분의 공장들은 여전히 대류식 난방 방식을 사용하고 있는데, 이는 결국 돈을 낭비하는 행위입니다. 단 하나의 웨이퍼만 적절한 온도로 만들기 위해 방 전체의 공기를 가열해야 하는 것입니다. 이는 매우 비효율적인 방법입니다.
해결책은 생각보다 간단합니다. 적외선 난방 방식으로 바꾸는 것입니다. 공기를 가열하는 대신, 직접 기판을 가열하면 됩니다.
진짜 장점은 물리학적 원리에 있습니다.
적외선 램프는 전기 에너지를 복사열로 변환합니다. 그래서 거대한 송풍기나 열교환기가 필요 없어집니다. 단파 적외선을 사용하면 몇 초 만에 원하는 온도에 도달할 수 있습니다. 긴 예열 시간도 필요 없습니다. 가열에 드는 시간이 줄어들면, 각 웨이퍼당 소모되는 전력도 줄어듭니다. 그렇게 간단합니다.
기존 설비에 이를 적용하려면, 오래된 저항식 열원을 석영-할로겐 램프로 교체해야 합니다. 사용하는 재료에 맞는 램프를 선택하면 됩니다. 고온 처리가 필요한 경우에도, 더 많은 공간을 차지하지 않고도 필요한 에너지를 얻을 수 있습니다.
물론, 이 모든 것이 마법은 아닙니다.
복사열은 방향성이 있기 때문에, 정확한 위치 설정이 매우 중요합니다. 램프가 몇 밀리미터만 비틀어져도 웨이퍼에 차가운 부분이 생길 수 있습니다. 또한 PID 컨트롤러를 신중하게 조절해야 합니다. 적외선은 매우 빠르게 반응하기 때문에, 설정이 잘못되면 온도가 너무 높아져 기판이 손상될 수 있습니다.
하지만 이 방법을 사용하면 탄소 발자국을 크게 줄일 수 있습니다. 대류식 난방을 사용하지 않으면, HVAC 시스템도 그렇게 열심히 작동할 필요가 없습니다. 그 결과, 전체 시설의 에너지 소비도 줄어듭니다. 이는 전체 장비를 교체하지 않고도 탄소 발자국을 줄일 수 있는 가장 빠른 방법입니다.