벽을 가열하는 것을 그만두세요: 클린룸 오븐을 더 효율적으로 사용하는 방법
일반적인 대류식 오븐들은 사실상 기계 전체를 거대한 라디에이터로 만드는 셈입니다. 공기가 가열되면서 장비의 내부 벽면도 엄청난 양의 에너지를 흡수하게 됩니다. 반도체 클린룸에서는 이것이 큰 문제가 됩니다. 장비의 외부가 너무 뜨거워져서 만지기조차 위험할 뿐만 아니라, 전력 비용도 엄청나게 많이 듭니다.
우리는 더 나은 방법을 찾아냈습니다. 바로 방향성 적외선 가열 방식입니다.
비결은 다음과 같습니다. 오븐 안의 모든 공기를 가열하려고 하는 대신, 적외선 램프는 전자기파를 직접 작업물에 비춥니다. 에너지는 작업물에 닿을 때까지는 열로 변환되지 않습니다. 따라서 공기는 여전히 차가운 상태를 유지합니다. 장비의 내부 벽면도 열을 흡수하지 않습니다. 무엇보다도, 작업자들이 장비 근처에 서 있어도 화상을 입을 위험이 없습니다.
이를 실현하기 위해 우리는 단파 적외선 발생기를 사용합니다. 이 발생기들은 깊숙이 침투하여 빠르게 반응합니다. 우리는 정밀한 반사판과 함께 사용하여 열이 웨이퍼나 기판이 있는 위치로 정확하게 전달되도록 합니다. 그 결과 나머지 부분은 여전히 차가운 상태를 유지합니다.
하지만 하드웨어에 대해서는 주의가 필요합니다. 전력 제어 장치를 정확하게 설정해야 합니다. 적외선 램프는 섬세한 장치이기 때문에, 전압에 약간의 변동만 있어도 전력 소비량이 급격히 증가할 수 있습니다. 너무 세게 사용하면 램프가 손상되거나 반사판이 변형될 수 있습니다. 따라서 균형을 잘 맞춰야 합니다.
물론 이 방법도 완벽한 해결책은 아닙니다. 몇 가지 단점이 있습니다. 가장 큰 문제는 ‘시야선’입니다. 열이 직선으로 전달되기 때문에, 복잡한 구조나 겹치는 부분들이 있으면 그 부분들에 그림자가 생깁니다. 그로 인해 공기가 제대로 순환하지 않아 차가운 부분이 생길 수 있습니다.
이를 해결하기 위해 우리는 여러 개의 램프를 사용하여 모든 각도를 커버하도록 합니다.
마지막으로, 이러한 고출력 램프들은 많은 전력을 소비합니다. 따라서 별도의 회로가 필요합니다. 그렇지 않으면 다른 민감한 장비들에 문제가 생길 수 있습니다. 화요일 아침에 이런 문제를 처리하고 싶지는 않을 것입니다.