건조 과정에서 MEMS 웨이퍼를 항상 깨끗하게 유지하는 방법
만약 클래스 100급 청정실을 운영하고 있다면, 가스가 발생하거나 원치 않는 불순물들이 생기는 문제를 잘 알고 있을 것입니다. 이러한 문제는 보통 건조 단계에서 발생합니다. 일반적인 히터들은 이러한 상황에 적합하지 않습니다. 히터가 가열되면 미세한 이물질들이 나오거나 휘발성 유기 화합물(VOCs)이 유출됩니다.
그래서 저희는 고순도의 합성 석영 IR 램프를 사용합니다.
왜 석영인가?
그건 바로 재료 때문입니다. 저희는 불순물이 거의 없는 융합 실리카를 사용하기 때문에, 금속 오염으로 인해 MEMS 센서가 손상될 걱정을 할 필요가 없습니다. 금속으로 덮인 히터와 달리, 이 석영관들은 비반응성 장벽 역할을 합니다. IR 복사선은 웨이퍼 표면의 액체층을 그대로 통과하여 웨이퍼를 빠르게 건조시킵니다. 접촉이 없으므로 웨이퍼에 스크래치가 생기거나 오염될 위험이 없습니다. 간단하죠.
적절한 열량 조절
건조 과정을 빠르게 진행하기 위해, 저희는 단파장 IR 방사를 사용합니다. 목표는 에너지를 웨이퍼 표면에 직접 전달하는 것이며, 챔버 내부의 공기를 가열시켜 에너지를 낭비하지 않는 것입니다. 하지만 주의해야 할 점은 전력 밀도입니다. 이 램프들은 몇 초 만에 가열되지만, 웨이퍼가 완벽하게 정렬되어 있지 않으면 열응력이 발생할 수 있습니다. 그래서 저는 항상 정밀한 PID 제어기를 사용할 것을 권장합니다. 이를 통해 안정적인 온도를 유지할 수 있으며, MEMS 구조가 변형되는 것을 막을 수 있습니다.
생산 라인에 설치하기
저희는 이 램프들을 기존 장비에 그대로 대체할 수 있도록 설계했습니다. 불필요한 접착제는 모두 제거했으며, 지지대로는 고온에 견딜 수 있는 세라믹을 사용했습니다. 이렇게 하면 생산 라인에 아무것도 떨어지지 않습니다.
하지만 한 가지 주의해야 할 점이 있습니다. 고순도 석영은 화학적으로는 안정적이지만, 엄밀히 말하면 깨지기 쉬운 재료입니다. 따라서 작업자들은 반드시 세심하게 다루어야 합니다. 반드시 먼지가 없는 장갑을 착용해야 합니다. 단 한 번의 지문만으로도 석영에 기름기가 남아서 가열될 때 석영이 손상될 수 있습니다. 그러면 영구적인 ‘검은 반점’이 생기고, 열 분포도 제대로 이루어지지 않습니다.