더 이상 빈약한 열공기에 의존하지 마세요: 반도체 가공에 있어서 적외선이 최적의 해결책입니다.
솔직히 말해서, 빈약한 열공기를 사용하는 것은 비효율적입니다. 속도도 느리고, 공기가 따뜻해지기를 기다리고, 그 다음에는 그 열기가 웨이퍼를 가열하기를 기다려야 합니다. 반도체 가공 분야에서 이런 낭비된 시간들은 단순히 짜증나는 것이 아니라, 실제로 비용 손실로 이어집니다.
우리는 공기를 가열하는 대신, 직접 부품을 가열하기로 결정했습니다. 바로 여기서 적외선 가열과 정밀한 알루미늄 반사판이 필요합니다.
비결은 반사판에 있습니다
만약 적외선 램프만 사용한다면, 에너지의 절반이 낭비됩니다. 빛은 모든 방향으로 퍼져나가기 때문에, 그 열의 상당 부분이 기계 프레임에 부딪혀 사라집니다.
그래서 우리는 고순도 알루미늄 반사판을 사용합니다. 마치 열을 반사하는 거울과 같은 역할을 합니다. 알루미늄을 적절히 구부려서 낭비된 에너지를 다시 웨이퍼로 돌려보냅니다.
알루미늄은 적외선 스펙트럼을 잘 반사하기 때문에, 에너지를 집중시킬 수 있습니다. 그 결과, 웨이퍼는 몇 초 만에 목표 온도에 도달합니다. 분이 아니라, 초입니다.
중간 단계를 생략하기
열공기 시스템에는 성가신 “열 지연” 현상이 있습니다. 먼저 챔버를 가열하고, 그 다음에 공기를 가열하고, 마지막으로 부품을 가열해야 합니다. 단계가 너무 많습니다.
적외선 방식은 이러한 중간 단계들을 모두 생략합니다. 반사판을 사용함으로써, 최대한 많은 에너지를 직접 웨이퍼나 부품에 전달할 수 있습니다.
게다가, 설비도 훨씬 간소해집니다. 거대한 공기압축기나 두꺼운 단열 파이프들은 필요 없습니다. 필요한 것은 램프, 반사판, 그리고 안정성을 유지하기 위한 PID 컨트롤러뿐입니다.
단점과 그 해결 방법
물론, 이 방식에도 단점이 있습니다. 열 밀도가 너무 높으면 과열될 위험이 있습니다. 반사판이 약간 어긋나거나 부품이 램프에 너무 가까이 있으면 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 이런 상황은 급격히 발생할 수 있습니다. 또한, 빠른 온도 변화에 대응할 수 있는 냉각 시스템도 필요합니다.
핵심은 램프와 부품 사이의 거리를 정확하게 조절하는 것입니다. 그렇게 하면 열이 전체 표면에 고르게 분배됩니다. 이를 제대로 관리한다면, 모든 것이 잘 작동할 것입니다.