웨이퍼 가열 효율을 극대화하는 방법
반도체 웨이퍼를 다룰 때는 공기 중의 불순물들이 방해가 되어서는 안 됩니다. 그래서 오존이 없는 IR 램프가 사용됩니다. 하지만 여기에는 비밀이 있습니다. 램프 자체만으로는 충분하지 않습니다. 진짜 중요한 것은 그 광자들을 어떻게 처리하는가 하는 점입니다.
왜 금을 사용하는가
대부분의 사람들은 알루미늄 반사판을 사용하지만, 이 경우 에너지가 너무 많이 소모됩니다. 이는 낭비일 뿐입니다.
우리는 대신 고순도 금 코팅을 사용합니다. 왜냐하면 금은 근적외선을 효과적으로 반사할 수 있기 때문입니다. 열이 램프 본체로 유출되어 에너지가 낭비되는 대신, 금층이 그 IR 파동을 웨이퍼 쪽으로 다시 반사해줍니다.
그 결과, 투입된 1와트당 발생하는 열량이 훨씬 커집니다. 열 분포도 더욱 균일해지고, 가열 시간도 훨씬 줄어듭니다. 단순히 더 효과적인 방식입니다.
표면에 집중하기
이 분야에서는 일정하지 않으면 제대로 작동하지 않습니다.
금 코팅된 반사판은 넓게 퍼진 빛을 집중된 빔으로 만들어줍니다. 이를 통해 가열 장치의 크기를 줄이면서도 열 밀도는 그대로 유지됩니다. 우리는 모든 1와트의 에너지가 실제로 실리콘을 가열하는 데 사용되도록 설정합니다.
실제 상황에서의 딜레마
물론 한 가지 문제가 있습니다. 금은 저렴하지 않습니다. 반사판을 제작하는 데 드는 초기 비용은 정제된 알루미늄을 사용할 때보다 높습니다. 하지만 이러한 초기 투자는 낮은 전력 비용과 빠른 작업 속도로 보상받을 수 있습니다. 장기적으로 보면 결국 이익이 됩니다.
또 한 가지, 냉각 시스템에 주의해야 합니다. 금 반사판이 웨이퍼 쪽으로 많은 에너지를 보내기 때문에, 램프가 열을 배출하는 방식도 달라집니다. 만약 냉각 시스템이 이러한 변화에 대비되어 있지 않다면, 필라멘트가 너무 빨리 손상될 수 있습니다. 그러니 공기 흐름을 안정적으로 유지하면 램프의 수명도 늘어납니다.