왜 반도체 웨이퍼의 건조 및 경화에 적외선을 사용하는가?
반도체 웨이퍼를 건조하고 경화시킬 때는 적외선이 최적의 방법입니다. 이 방식을 사용하면 복잡한 용매나, 오랜 시간이 걸려서 가열되는 대형 오븐들을 사용할 필요가 없습니다.
적외선의 장점은 접착제나 포토레지스트 내의 특정 분자 진동에 작용한다는 점입니다. 그래서 원하는 곳에서만 경화가 이루어지며, 전체 장비가 거대한 난방기구로 변하는 일도 없습니다.
에너지 낭비 줄이기
공기를 가열하는 것은 매우 낭비적인 방법입니다. 이것이 바로 구식 오븐들이 작동하는 방식이었으며, 엄청난 양의 에너지가 소모됩니다.
적외선 램프를 사용하면 전자파를 이용할 수 있습니다. 이 전자파는 공기를 통과하여 바로 웨이퍼 표면에 도달합니다. 정말 빠릅니다.
열이 직접 재료에 전달되기 때문에, 장비가 과도한 열을 받는 일도 없습니다. 그냥 에너지를 원하는 곳에만 집중시키면 됩니다.
환경 친화적인 방법
“무연” 및 환경 친화적인 기준을 충족시키기 위해 우리는 고민해야 합니다. 더 이상 중금속 촉매나 유독한 용매를 사용할 수 없습니다.
하지만 파장을 조절함으로써, 물질이 실제로 흡수하는 빛에 맞춰 조명을 조절할 수 있습니다. 그러면 빛과 열만으로도 완벽한 경화가 가능합니다. 위험한 첨가물이나 유독한 물질은 필요 없습니다. 그저 순수한 물리학적 원리만을 활용하면 됩니다.
단점과 타협점
물론 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 속도와 깨끗함은 얻을 수 있지만, 열의 분포를 신중하게 관리해야 합니다.
만약 적외선 램프의 성능이 너무 강해서 온도가 고르지 않다면, 웨이퍼가 변형될 수 있습니다. 이는 큰 문제입니다. 이를 방지하기 위해서는 실시간으로 표면을 감시할 수 있는 센서가 필요합니다.
또한 냉각 시스템도 중요합니다. 만약 시스템이 방사열을 제대로 처리하지 못한다면, 다른 부품들이 손상될 수 있습니다. 보통은 폐쇄형 피드백 시스템을 사용하여 웨이퍼가 손상되는 것을 방지합니다.