왜 클린룸 오븐에서는 대류식 난방 대신 적외선 난방을 사용하는가?
반도체 공장에서 일해본 사람이라면 그 어려움을 잘 알 것입니다. 매우 정확한 온도 조절이 필요하지만, 단 한 알의 먼지라도 웨이퍼를 망칠 수 있습니다.
오랫동안 우리는 전통적인 대류식 오븐을 사용해왔습니다. 하지만 문제는, 작은 웨이퍼를 가열하기 위해 엄청난 양의 공기를 가열해야 한다는 점입니다. 이는 시간과 에너지의 낭비입니다.
그래서 우리는 적외선 난방 장치를 사용하게 되었습니다. 공기가 뜨거워질 때까지 기다리지 않고, 적외선이 직접 웨이퍼에 닿습니다. 이 방식은 더 빠르고 효율적입니다.
낭비 줄이기
일반적인 오븐의 경우, 에너지의 상당 부분이 벽이나 내부 공간을 가열하는 데 소모됩니다. 이는 비효율적입니다.
우리는 단파 및 중파 방사체를 사용하여 실제로 가공해야 하는 재료만을 직접 가열합니다. 방의 전체 온도를 높일 필요가 없습니다. 24시간 연중무휴로 공장을 가동할 때, 이렇게 절약된 에너지는 상당합니다. 이는 생산성을 해치지 않으면서 탄소 발자국을 줄이는 간단한 방법입니다.
깨끗한 환경 유지
클린룸에서는 “충분히 깨끗하다”는 것만으로는 부족합니다. 램프가 부서지거나 이상한 가스가 공기 중으로 배출되어서는 안 됩니다.
우리는 석영관 램프를 사용하여 이런 문제를 방지합니다. 이 램프들은 가스를 배출하지 않으며, 작은 공간에도 많은 열을 전달할 수 있습니다. 그래서 더 작은 오븐을 만들 수 있습니다. 공장 관리자라면 누구나 알듯이, 깨끗하게 유지해야 하는 공간이 줄어들수록 관리가 더 쉬워집니다.
주의해야 할 점들(그리고 해결 방법)
적외선 램프는 매우 강력합니다. 따라서 냉각 시스템을 제대로 설계하지 않으면 문제가 생길 수 있습니다. 우리는 이런 문제를 겪어본 적이 있습니다. 집중된 열로 인해 케이스가 변형되거나, 환기가 제대로 되지 않으면 건물 내의 모든 온도 경보가 작동할 수 있습니다.
또한 하드웨어만으로는 충분하지 않습니다. 스마트한 제어 시스템이 필요합니다. 우리는 히터와 PID 컨트롤러, 온도계를 함께 사용하여 목표 온도를 넘지 않도록 합니다. 이를 통해 민감한 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다. 폐기물이 줄어들면 공장 주인도 기뻐하고, 공장도 더 친환경적이 됩니다.