스마트 팩토리에서 적절한 열을 공급하는 방법
인더스트리 4.0형 공장을 구축한다면, 이제는 기존의 저항식 가열 방식만으로는 부족하다는 것을 알고 있을 것입니다.
문제는 진공 상태에서는 대류가 일어나지 않는다는 점입니다. 공기를 이용해 열을 전달할 수 없으므로, 방사열에 의존할 수밖에 없습니다. 하지만 이 경우 문제가 생깁니다. 그래서 우리는 고밀도 적외선 시스템을 사용합니다. 이 시스템을 사용하면 웨이퍼 처리나 박막 증착에 필요한 에너지를 정확하게 전달할 수 있으며, 기존의 가열 요소들이 가지는 지연 현상도 없습니다.
불확실성을 없애세요
대부분의 일반적인 가열기들은 사실상 “맹목적”입니다. 그저 열을 방출할 뿐, 그 이상은 할 수 없습니다.
우리는 다르게 접근합니다. 적외선 램프와 함께 클로즈드-루프 PID 제어기와 실시간 온도 측정 장치를 사용합니다. 그 덕분에 몇 밀리초 안에 챔버 내의 온도 분포를 확인할 수 있습니다. SCR을 사용하여 전력을 조절함으로써 열 흐름을 즉시 조절할 수 있습니다.
더 이상 온도 과다 상승이나 추측의 필요가 없습니다. 프로세스의 온도는 항상 원하는 수준을 유지됩니다.
전력과 정밀도의 균형
진공 상태에서는 매우 큰 온도 구배가 발생합니다. 이를 해결하기 위해 우리는 석영-할로겐 기술을 사용하여 작은 공간에 많은 전력을 공급합니다.
속도가 매우 빠릅니다. 그 덕분에 가동 시간이 줄어들고 주기 시간도 단축됩니다.
하지만 단점도 있습니다. 고전력 램프는 끝부분이 매우 뜨거워집니다. 만약 수냉 장치를 제대로 갖추지 않거나 사양을 잘못 설정하면, 씰이 녹거나 챔버의 플랜지가 변형될 수 있습니다. 그런 상황은 결코 원치 않을 것입니다. 견고한 방열 장치가 필수적입니다.
함께 성장하는 시스템
모듈식 적외선 배열을 사용하는 가장 좋은 점은, 필요에 따라 가열 구역을 조절할 수 있다는 것입니다.
더 큰 웨이퍼에서 발생하는 “엣지 손실” 문제를 해결하기 위해 별도의 가열 장치를 연결할 수 있습니다. 이렇게 하면 시스템이 더욱 유연해집니다. 온도 분포를 변경하고 싶다면 소프트웨어를 조정하기만 하면 됩니다. 하드웨어를 분해하거나 주말을 들여 챔버를 다시 만들 필요가 없습니다.
이렇게 하면 가열 시스템을 단순한 금속 부품이 아닌, 실제로 프로그래밍할 수 있는 도구로 활용할 수 있습니다.