금으로 코팅된 적외선 히터를 사용하여 공장 내의 탄소 배출을 줄이는 방법
반도체 공장에서 정확한 온도 조절을 하는 것은 매우 어려운 일입니다. 우리 대부분은 열이 사방으로 퍼져나가는 구식 대류 오븐을 사용해본 경험이 있을 것입니다. 이는 에너지 낭비일 뿐입니다.
그래서 우리는 금으로 코팅된 적외선 램프를 사용하고 있습니다.
비결은 바로 그 코팅에 있습니다.
일반적인 석영 램프는 넓은 스펙트럼의 열을 사방으로 방출합니다. 하지만 석영 표면에 얇은 금층을 추가하면 모든 것이 달라집니다. 금은 마치 필터처럼 작용하여 긴 파장의 열을 다시 필라멘트 쪽으로 반사시키고, 짧은 파장의 적외선 에너지만을 웨이퍼 쪽으로 보냅니다.
즉, 열을 정말로 필요한 곳, 즉 기판 위에 집중시킬 수 있는 것입니다. 그렇게 함으로써 전체 장비가 불필요하게 가열되는 것을 막을 수 있습니다.
속도도 매우 빠릅니다.
이러한 램프는 매우 높은 전력 밀도를 가지고 있기 때문에, 가동 시간이 거의 즉각적입니다. 웨이퍼당 처리 시간이 줄어들면, 필요한 전력량도 함께 줄어듭니다.
하지만 몇 가지 주의해야 할 점이 있습니다.
첫째, 전력 공급 장치에 신경을 써야 합니다. 이러한 적외선 램프는 많은 전류를 소비합니다. 만약 배선이 최대 부하를 감당할 수 없다면 전압이 떨어지고, 온도 균일성도 엉망이 됩니다.
그리고 꼭 청소를 잘 해야 합니다. 석영 표면에 지문이나 기름 자국이 생기면 그 부분이 과열됩니다. 그러면 램프가 손상될 수 있습니다.
“친환경 공장”을 실현하는 방법
우리는 탄소 감축에 대해 많이 이야기하지만, 공장에서는 보통 가열 과정이 문제가 됩니다. 기존의 저효율적인 저항식 히터를 적외선 시스템으로 대체하는 것이 가장 간단한 해결책입니다.
캐비닛 내의 공기를 가열하는 대신, 방사능을 이용하는 것입니다. 이는 기존의 건조/소성 공정을 대체하는 간단한 방법입니다.
물론, 집중된 열을 처리하기 위해서는 냉각 시스템도 필요하지만, 공장이 전력망으로부터 받는 총 에너지량은 크게 줄어듭니다. 그것이 바로 진정한 혜택입니다.