MEMS 웨이퍼를 고통 없이 건조시키는 방법
MEMS 센서를 제작할 때 가장 큰 적은 바로 수분입니다. 하지만 단순히 열을 가하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 과도한 열應력이나 약간의 오염만 있어도 값비싼 웨이퍼가 쓸모없는 것으로 변해버립니다.
그래서 우리는 고출력의 적외선 히터를 사용합니다. 이를 통해 빠르게 건조 작업을 할 수 있습니다. 더 이상 지루하게 대류식 오븐을 기다릴 필요가 없으며, 그 덕분에 공간도 절약되고 처리 시간도 줄어듭니다.
핵심은 바로 파워입니다.
우리는 단파 적외선을 사용합니다. 왜냐하면 이 적외선은 센서 표면의 유체층을 효과적으로 관통할 수 있기 때문입니다. 높은 파워 밀도를 활용함으로써, 물이 열에 닿는 순간 즉시 증발됩니다. 만약 그렇지 않으면 물방울이 남게 되고, MEMS 센서의 경우 이는 치명적인 결과를 초래합니다.
물론, 균형이 중요합니다. 더 높은 와트수는 더 빠른 건조 속도를 의미하지만, 동시에 전력 공급 시스템도 그에 맞게 설계되어야 합니다. 자신의 생산 속도에 맞는 최적의 조건을 찾아야 합니다.
“스마트”한 제조 공정을 만들자 (공허한 말 대신 실질적인 해결책)
요즘은 누구나 더 많은 데이터를 원합니다. 우리는 적외선 시스템이 기존 장비와 원활하게 연동될 수 있도록 설계했습니다. PID 컨트롤러와 실시간 센서를 내장하여 MES와 직접 연동됩니다.
이는 마치 각 웨이퍼에 대한 디지털 기록과 같습니다. 만약 램프의 밝기가 약해지거나 센서의 성능이 정상이 아니라면, 시스템이 즉시 알려줍니다. 이렇게 하면 웨이퍼들을 폐기해야 하는 상황을 피할 수 있습니다.
하드웨어의 현실
이러한 시스템들은 24/7으로 작동하기 때문에, 하드웨어에 많은 부담이 가해집니다. 우리는 광원의 순도를 유지하기 위해 석영 코팅과 특수 필라멘트를 사용하지만, 그럼에도 불구하고 하드웨어는 손상될 수 있습니다.
또한 적외선은 방향성이 있기 때문에 정확한 정렬이 필수적입니다. 램프가 몇 밀리미터만 틀어져도 200mm나 300mm 웨이퍼에 온도 차이가 생기고, 그로 인해 고르지 않은 건조가 일어나 문제가 발생합니다.
게다가, 그 많은 열 에너지는 어딘가로 방출되어야 합니다. 만약 케이스의 냉각 시스템이 제대로 작동하지 않으면, 히터 주변의 전자 부품들이 손상될 수 있습니다. 이는 균형을 맞추는 것이 중요한 문제이지만, 제대로 조절된다면 문제없이 작동합니다.