왜 무연 칩 제조에 적외선 경화 방식을 사용하는가?
반도체를 제조하는 방식이 변하고 있습니다. 우리는 이제 오래된 용매 기반의 건조 방식과 납이 포함된 재료들을 사용하지 않고 있습니다. 이는 곧 적외선을 활용한 경화 방식을 채택한다는 것을 의미합니다.
가장 큰 차이점은 무엇일까요? 적외선은 웨이퍼 표면에 직접 작용합니다. 대류식 오븐의 경우, 작동시키기 위해 오븐 내부의 모든 공기를 가열해야 합니다. 이는 시간 낭비이자 에너지 낭비입니다. 반면 적외선 램프는 에너지를 정확히 필요한 곳에 집중시킵니다. 따라서 더 효율적이고 빠릅니다.
과학적 원리 (간단히 설명)
실제로는 다음과 같은 원리로 작동합니다. 램프가 방출하는 에너지 스펙트럼을 웨이퍼 재료가 실제로 흡수하는 스펙트럼과 맞춥니다. 단파나 중파를 사용하면 몇 초 만에 접착제나 포토레지스트층 깊은 곳까지 열을 전달할 수 있습니다.
거대한 오븐이 특정 온도에 도달할 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 그냥 자동으로 처리됩니다.
그리고 ‘환경 친화적’이라는 점도 있습니다. VOC나 유해한 용매를 사용할 필요가 없습니다. 적외선 에너지가 폴리머화와 증발 과정을 자동으로 처리해줍니다. 더 이상 중금속 화학 촉매가 필요하지 않습니다. 훨씬 깨끗합니다.
어려운 부분들
물론 모든 것이 그렇게 간단한 것은 아닙니다. 적외선 방식을 사용하려면 열 관리 방식을 재검토해야 합니다. 이러한 램프들은 소형 공간 안에 엄청난 양의 열을 생성합니다.
만약 냉각팬이나 물랩이 제대로 작동하지 않으면 문제가 생깁니다. 웨이퍼의 가장자리가 손상되거나 램프가 손상될 수도 있습니다. 균형을 잘 맞춰야 합니다.
그래서 우리는 항상 정밀한 PID 컨트롤러를 사용할 것을 권장합니다. 와트수가 갑자기 증가해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 얇은 층이 손상될 수 있습니다.
실제 현장에서의 모습
가장 좋은 점은 이러한 시스템들이 기존의 열 처리 장치가 있던 자리에 그대로 설치될 수 있다는 것입니다. 그 결과 공간을 절약할 수 있으며, 전력 비용도 줄어듭니다.
게다가, 뜨거운 공기가 사방으로 퍼지지 않으므로, 입자들이 웨이퍼 표면에 떨어질 걱정도 없습니다. 모든 것이 깨끗하게 유지됩니다. 전체적인 공정이 더욱 원활해집니다.