휘발성 화학물질 근처에서 적외선 열을 사용할 때 안전을 유지하는 방법
웨이퍼를 화학적으로 세척할 때는, 보통 열을 싫어하는 용매들을 다루게 됩니다. 이러한 용매들은 인화성이 있으며, 경우에 따라서는 폭발성도 있습니다. 고온의 적외선 램프를 그런 용매들과 함께 사용하는 것은 곧 문제를 초래하는 행위입니다.
중요한 것은 램프 자체를 “더 안전하게” 만드는 것이 아니라, 램프를 어떻게 보호할 것인가 하는 점입니다.
스파크가 발생하기 전에 막아내기
대부분의 적외선 램프는 전기 단자와 석영 부분이 공기에 노출된 채로 있습니다. 세척 구역에서는 이것이 재앙을 초래할 수 있습니다. 작은 스파크나 약간의 증기만으로도 문제가 생길 수 있습니다.
이를 해결하기 위해 우리는 램프 전체를 방폭용 케이스로 감싸줍니다. 그 안에는 화학적으로 비활성인 기체가 들어 있어서, 램프와 그 연결 부분들이 위험한 공기와 접촉하지 않도록 합니다.
또한, 저렴한 재료는 사용하지 않습니다. 일반적인 강철이나 알루미늄은 그러한 부식성 증기에 의해 손상될 수 있습니다. 대신, 고급 플루오로폴리머나 특수 합금을 사용합니다. 이를 통해 화학물질이 들어오지 못하고 전기 에너지가 제대로 전달되도록 합니다.
열 문제
문제는, 램프를 두꺼운 보호 케이스로 감싸면 열이 제대로 전달되지 않을 수 있다는 것입니다. 웨이퍼가 필요한 에너지를 받지 못하거나, 더 나쁜 경우 램프 자체가 내부적으로 손상될 수 있습니다.
이를 해결하기 위해 우리는 고전도율의 재료로 만들어진 창문을 사용합니다. 이를 통해 열이 웨이퍼까지 전달되지만, 램프 자체는 여전히 보호받습니다.
또한, 내부 온도도 주의 깊게 관리해야 합니다. 밀폐가 너무 심하면 램프의 끝부분에 열이 쌓여 필라멘트가 손상될 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 내장된 쿨러를 사용하여 여분의 열을 제거합니다. 이렇게 하면 하드웨어의 수명이 길어집니다.
설비에 미치는 영향
참고로, 이러한 케이스가 씌워진 램프는 일반 램프보다 크기가 큽니다. 따라서 케이스를 수용할 수 있도록 마운팅 브라켓을 조정해야 할 수도 있습니다.
또한, 케이스가 추가적인 질량을 가지고 있기 때문에 열이 즉시 전달되지 않습니다. PID 제어 장치를 다시 조정해야 합니다. 비록 반응 속도가 조금 느려지지만, 실험실이 파괴되는 것을 막기 위해서는 그만한 대가가 필요합니다.