웨이퍼 처리 과정에서 탄소 배출을 줄이는 방법 (정신을 잃지 않으면서)
현재 모든 반도체 제조 공장들은 넷-제로 목표를 달성하기 위해 애쓰고 있습니다. 하지만 에너지가 어디로 사라지는지 살펴보면, 그 중 상당 부분은 웨이퍼를 가열하고 경화하는 과정에서 발생하는 불필요한 열입니다.
기존의 방식인 대형 대류 오븐을 사용하는 것은 마치 전체 부엌을 가열함으로써 단 한 알의 완두콩을 데우려는 것과 같습니다. 이는 엄청난 에너지 낭비입니다. 우리는 정밀한 적외선 센서와 웨이퍼 자체를 직접 가열할 수 있는 시스템을 사용하여 더 효율적인 방법을 찾아냈습니다.
벽을 가열하지 마세요
문제는, 가열이 균일하지 않으면 웨이퍼의 일부가 손상된다는 것입니다. 이는 시간과 비용의 낭비입니다. 우리는 단파 적외선 램프와 고속 온도계를 함께 사용하여 웨이퍼가 실제로 흡수하는 특정 파장만을 가열합니다. 그 결과, 챔버 벽을 가열하는 데 드는 에너지를 절약할 수 있습니다. 또한, 웨이퍼당 필요한 에너지량도 줄어들고, 에너지 비용도 감소합니다. 이건 상식적인 해결책입니다.
속도와 제어
우리는 이 센서들이 밀리초 단위로 반응하도록 설계했습니다. 웨이퍼 표면에 과열된 부분이 생기면, 시스템은 즉시 적외선 출력을 조절합니다. 이는 과거의 저항식 히터와는 크게 다릅니다. 저항식 히터는 항상 온도를 너무 높게 설정하여 웨이퍼가 손상될 위험이 있었습니다. 게다가, 우리는 히터 부품들을 석영으로 감싸서 오염물질이 히팅 표면에 닿지 않도록 했습니다.
단점: 에너지와 냉각
물론, 이 방식에도 단점이 있습니다. 고밀도 적외선 배열은 열을 빠르게 전달하지만, 동시에 많은 에너지가 히터 주변으로 방출됩니다. 그러므로 기존의 하우징에 그냥 넣어서는 안 됩니다. 냉각 시스템이 충분히 강력하지 않다면, 제어 장치가 손상될 수 있습니다. 따라서 먼저 냉각 시스템을 제대로 구축해야 합니다.
실제적인 효과
정밀한 적외선 기술을 사용하면, 가열 과정에서 필요한 공간이 줄어듭니다. 거대하고 느린 챔버 대신, “즉시 작동하는” 소형 배열을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 “친환경 공장”이라는 개념이 단순한 슬로건이 아닌 현실이 됩니다. 또한, 장비를 작동시키는 데 필요한 에너지도 줄어들어, 생산되는 각 칩의 CO2 배출량도 줄어듭니다.