공기를 가열하는 것을 중단하라: MEMS 웨이퍼를 건조시키는 더 나은 방법
MEMS 제조 과정에 참여해본 사람이라면, 웨이퍼를 건조시키는 데 얼마나 큰 어려움이 있는지 잘 알 것입니다. 이는 균형을 맞춰야 하는 문제입니다. 웨이퍼가 완전히 마르고 잔여물이 없어야 하지만, 너무 강한 열을 가하면 웨이퍼가 변형될 수 있습니다.
대부분의 사람들은 웨이퍼를 일반적인 대류식 오븐에 넣어 건조시킵니다. 문제는 그런 오븐들이 모든 것을 가열한다는 점입니다. 공기도, 벽도, 케이스도… 웨이퍼만 제외하고 모든 것이 가열됩니다. 이는 에너지 낭비일 뿐만 아니라, 유지보수를 담당하는 사람들에게는 큰 골칫거리입니다. 여전히 뜨거운 도구를 만졌을 때 생기는 고통도 무시할 수 없습니다.
그래서 우리는 단파 적외선 램프를 사용하여 정밀하게 열을 가하는 방식으로 전환했습니다.
실제 작동 원리
대류식 난방은 마치 공간 히터를 사용해 방을 따뜻하게 하는 것과 비슷합니다. 반면 적외선은 마치 손전등과 같지만, 열을 발생시킨다는 점에서 다릅니다. 에너지는 램프 필라멘트에서 직접 웨이퍼로 전달됩니다. 따라서 에너지가 효율적으로 사용되며, 주변 공기를 따뜻하게 하는 데 낭비되는 에너지가 없습니다. 그 결과, 웨이퍼는 필요한 열을 얻지만, 도구의 외부는 여전히 차갑습니다.
적절한 설정값 찾기
우리는 일반적으로 고강도 석영 할로겐 램프를 사용합니다. 석영을 사용하는 이유는 단파 복사가 그대로 통과할 수 있기 때문입니다. 이를 통해 웨이퍼를 빠르게 건조시킬 수 있습니다.
하지만 문제는 반사판입니다. 반사각을 정확하게 설정해야 합니다. 조금이라도 오차가 생기면 웨이퍼가 아니라 오븐의 벽이 가열됩니다. 이것이 바로 우리가 피하고자 하는 ‘화상’ 현상입니다. 정확한 설정이 매우 중요합니다.
설치의 현실
모든 것이 그냥 연결하기만 하면 되는 것은 아닙니다. 고출력 적외선 램프는 많은 전력을 소비합니다. 전원 공급 장치가 램프가 켜질 때 발생하는 큰 전류를 감당할 수 없다면, 문제가 생길 것입니다.
또한, 석영 램프는 매우 깨지기 쉽습니다. 교체할 때 조금이라도 부주의하면 램프가 부서질 수 있습니다.
생활을 편리하게 하기 위해, 표준화된 커넥터를 사용하는 것이 좋습니다. 그러면 간단하게 교체할 수 있습니다. 다만, 충전 시간에 주의해야 합니다. 너무 높은 전력을 사용하면 필라멘트가 너무 빨리 손상될 수 있습니다. 속도와 내구성 사이의 균형을 찾는 것이 중요합니다.