스마트 팹에서 정확한 온도 데이터를 얻는 방법
스마트 팹을 구축할 때 가장 먼저 해야 할 일은 접촉식 센서를 사용하지 않는 것입니다. 진심으로 그렇습니다.
고속 웨이퍼 처리 과정에서는 지연 현상을 감당할 수 없습니다. 게다가 물리적인 프로브를 사용하면 오염의 위험이 있습니다. 그래서 우리는 적외선 시스템을 사용합니다. 이 시스템을 사용하면 웨이퍼에 손대지 않고도 실시간 온도 데이터를 얻을 수 있으며, 그 데이터는 바로 PLC나 SCADA 시스템으로 전달됩니다. 정말 효과적입니다.
왜 적외선을 사용하는가?
웨이퍼 처리에서는 균일성이 매우 중요합니다. 300mm 크기의 웨이퍼 표면에 약간의 온도 차이가 생기면 전체 제품이 망가질 수 있습니다.
적외선 센서는 표면에서 나오는 복사열을 즉시 온도 값으로 변환해줍니다. 가장 좋은 점은 온도를 측정하기 위해 특별한 준비가 필요하지 않다는 것입니다. 열전대와 달리 적외선 센서는 즉각적으로 표면 온도를 알려줍니다.
매우 빠릅니다. 그래서 제어 시스템이 온도 급상승을 사전에 감지할 수 있습니다.
데이터를 실제로 유용하게 활용하기
센서는 훌륭하지만, 그건 시작에 불과합니다. 진정한 스마트 팩토리를 구축하려면 그 데이터를 효과적으로 활용해야 합니다.
우리는 이러한 시스템을 설정하여 디지털 신호를 생성함으로써 Industry 4.0 작업 흐름에 연동시킵니다. 그 결과, 각 웨이퍼의 온도 정보가 계속 기록됩니다. 이 정보는 유지보수에 매우 유용합니다. 난방 요소가 고장나기 전에 미리 교체할 수 있습니다.
문제점들
물론, 적외선도 완벽한 해결책은 아닙니다. 방사율에 주의해야 합니다.
공정 중에 표면의 반사율이 변하면 측정값도 변합니다. 따라서 사용하는 재료에 맞게 센서를 보정해야 합니다. 그렇지 않으면 잘못된 수치가 나옵니다.
또한, 렌즈에 공정 중 발생하는 부산물이 쌓이면 신호가 차단됩니다. 그러면 수치가 잘못됩니다. 해결책은 간단합니다. 청소 기체의 흐름을 잘 조절하고 렌즈를 깨끗하게 유지하면 됩니다.