공장 내 이산화탄소 배출을 줄이는 방법: 왜 우리는 적외선 램프를 사용하는가?
솔직히 말해, 반도체 제조 과정에서는 열 관리가 정말 어려운 문제입니다. 매우 높은 정밀도가 필요하지만, 그 목표를 달성하려면 엄청난 양의 에너지가 소모됩니다. 오랫동안 우리는 기존의 대류식 오븐이나 저항식 히터를 사용해왔습니다. 하지만 이러한 장비들은 비효율적이고 느릴 뿐만 아니라 에너지도 많이 낭비됩니다.
그래서 우리는 클린룸용 적외선 램프로 전환하고 있습니다. 이는 단순히 처리 시간을 조금 줄이는 것이 아니라, 공장의 탄소 발자국을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다.
실제 작동 원리
강제 환기 시스템의 경우, 부품을 따뜻하게 만들기 위해 방 안의 모든 공기를 가열해야 합니다. 이는 비효율적인 방식입니다.
반면 적외선 램프는 전자파를 사용하여 웨이퍼나 기판을 직접 가열합니다. 공기를 가열하는 것이 아니라 재료 자체를 가열하기 때문에, 온도 상승 속도가 훨씬 빠르며, 기계가 멈춰 있는 동안에도 에너지가 낭비되지 않습니다.
하드웨어에 대한 세부 사항
작업 대상에 따라 단파나 중파 방출기를 사용합니다. 중요한 것은 높은 와트수 밀도입니다. 즉, 작은 공간에 많은 에너지를 집중시켜서 가열 장치의 크기를 줄일 수 있습니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 이 램프들은 많은 전류를 소비합니다. 램프당 2kW 이상의 전력이 필요한 경우, 배선과 차단기가 그러한 부하를 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다. 작업 중에 차단기가 작동하는 것은 원치 않는 일입니다. 또한, 항상 100%의 전력으로 램프를 사용해서는 안 됩니다. 정밀한 컨트롤러를 사용하여 전력을 조절해야 합니다. 그렇지 않으면 필라멘트가 너무 빨리 소멸될 수 있습니다.
“친환경 공장”을 실현하는 방법
적외선 램프를 도입하면 HVAC 시스템도 안정적으로 작동할 수 있습니다. 낭비되는 열이 없으므로, 냉각장치도 별도로 큰 노력을 들일 필요가 없습니다. 이는 서로에게 유익한 방식입니다.
이 램프들은 기존의 비효율적인 가열 장치들이 있던 자리에 바로 설치됩니다. 그 결과, 웨이퍼당 소모되는 전력량이 줄어듭니다.
유일한 문제점은 위치 설정입니다. 기판이 램프 아래에 정확하게 위치하지 않으면 열이 집중되는 부분이 생깁니다. 하지만 이 문제는 반사판을 사용하여 해결할 수 있습니다. 이를 통해 전체 가열 영역에 균일한 온도가 유지됩니다.