왜 반도체 처리용 카트에 적외선 가열 방식을 도입하는가?
반도체 웨이퍼나 기판을 여러 처리 공정 사이로 옮길 때는 온도를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요합니다. 오랫동안 우리는 단순히 뜨거운 공기를 이용해 열을 전달해 왔습니다. 하지만 최근에는 클린룸용 카트에 적외선 가열 방식을 도입하기 시작했으며, 그 효과는 정말 놀랍습니다.
결국 중요한 것은 열이 실제로 부품에 어떻게 전달되는지입니다.
공기를 이용한 가열의 문제점
강제 순환 공기를 이용할 경우, 먼저 공기를 가열해야 하고, 그 다음에야 공기가 부품을 가열할 수 있습니다. 이 방식은 매우 느립니다. 게다가 공기가 불면서 발생하는 난류도 문제가 됩니다. 클래스 100급 클린룸에서는 난류가 절대로 원치 않는 현상입니다.
적외선은 다릅니다. 적외선은 복사 에너지이므로 직접 기판에 열을 전달합니다. 그래서 부품이 따뜻해지는 데 걸리는 시간이 분에서 초로 줄어듭니다. 공기를 이용한 가열 방식을 버리면 처리 시간이 크게 줄어듭니다. 그래서 고속 생산 라인에서는 적외선 가열 방식이 널리 사용되고 있습니다.
설치 방법
카트에 적외선을 적용하려면 특수한 장비가 필요합니다. 보통 단파 석영 램프를 사용합니다. 이 램프들은 작은 공간 안에 많은 열을 생성할 수 있습니다.
가장 좋은 점은 움직이는 부품이 없다는 것입니다. 블로워나 팬, 진동도 없으므로 작업 공간에 불필요한 입자들이 날아다니지 않습니다.
주의해야 할 점은 전력 공급입니다. 만약 2000와트 이상의 고출력 램프를 사용한다면, 많은 전류가 필요합니다. 전선이 이를 감당할 수 있는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 전압 저하가 발생하여 열 전달에 문제가 생길 수 있습니다.
단점
적외선도 마법은 아닙니다. 적외선은 직선으로만 전달됩니다. 만약 카트 위의 물건들의 위치가 고르지 않거나 무언가가 경로를 막는다면, 차가운 부분이 생길 수 있습니다. 공기는 모든 것을 평균화하는 데 효과적이지만, 적외선은 그렇지 않습니다.
따라서 램프의 위치를 정확하게 설정해야 합니다. 몇 센티미터만 잘못된다 해도 전체적인 열 분포가 변할 수 있습니다. 처음에는 조금 더 계획을 세워야 하지만, 그 대가로 얻는 속도는 그만한 가치가 있습니다.