무연 칩 제조를 위해 IR 경화 방식으로 전환하는 이유
반도체 산업은 이제 더 이상 오래된 방식의 열처리나 용매 기반의 건조 방식을 사용하지 않고 있습니다. 솔직히, 그동안 그런 방식을 계속 사용한 것은 문제였습니다. 우리는 이제 전통적인 대류식 가열 방식 대신 디지털형 적외선 건조기를 사용하고 있습니다.
가장 큰 차이점은 무엇일까요? 적외선 방식은 단순히 뜨거운 공기를 풍겨주는 것이 아니라, 복사 에너지를 이용합니다. 이 방식은 훨씬 더 깨끗한 작업 환경을 제공하며, 반도체 제조 과정을 ‘친환경적이고 무연화’하는 데 중요한 역할을 합니다.
실제 작동 원리
일반적인 오븐의 경우, 공기를 가열한 다음 그 공기가 기판을 가열합니다. 하지만 이 방식은 매우 느리며, 많은 에너지가 낭비됩니다. 게다가 공기 중의 먼지나 이물질들이 웨이퍼 위에 달라붙을 수도 있습니다.
반면 적외선 방식은 다릅니다. 램프에서 나오는 전자기파가 용매나 경화제에 직접 작용합니다. 마치 열추적 미사일과 같습니다. 모든 것이 훨씬 빠르게 진행되며, 필요한 부분에만 열이 전달됩니다. 그 결과, 기계 전체가 난방기처럼 작동하지 않습니다. 전기 요금도 절약됩니다.
정확한 온도 조절
적외선 램프를 켜놓기만 해서는 안 됩니다. 그렇게 하면 포토레지스트가 손상되거나 섬세한 회로가 파괴될 수 있습니다. 이때 디지털 컨트롤러가 필요합니다. 이를 통해 온도를 정확하게 조절할 수 있습니다. 전력 출력을 조절함으로써 열이 특정 지점에만 집중됩니다. 이렇게 하면 부품이 손상되는 경우가 줄어들고, 폐기물도 줄어듭니다.
단점들
하지만 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. VOC가 많은 화학물질과 오존을 생성하는 UV 램프를 사용하지 않으면 탄소 배출량은 분명히 줄어듭니다. 하지만 열 밀도가 매우 높다는 단점이 있습니다. 열이 특정 지점에 집중되기 때문에 램프가 엄청나게 뜨거워집니다. 만약 배기 및 냉각 시스템을 제대로 관리하지 않으면 램프가 예상보다 빨리 손상될 수 있습니다. 따라서 이러한 열 부하를 고려하여 계획을 세워야 합니다.
응용 분야
이 방식은 접착제 처리나 납땜 처리에 매우 유용합니다. 연소나 용매 기반의 가열이 필요 없기 때문에, 열원 자체가 깨끗합니다. 납도 없고, 어떤 오염도 없습니다. 그저 기존의 열처리 방식을 대체하는 간단하고 깨끗한 방법일 뿐입니다.