에너지 낭비를 멈추세요: 웨이퍼를 더 효과적으로 가열하는 방법
웨이퍼 처리 과정에서 에너지가 낭비되는 것은 본질적으로 설계상의 결함입니다. 히터를 제작할 때 우리가 추구하는 것은 단순히 열을 발생시키는 것이 아니라, 그 열을 정확히 웨이퍼 표면에 전달하는 것입니다.
문제는, 일반적인 석영 램프는 에너지를 모든 방향으로 방출한다는 점입니다. 이 에너지를 반사시킬 방법이 없다면, 에너지의 절반이 그냥 기계의 케이스 안으로 사라져버립니다. 이는 명백한 낭비입니다.
해결책: 금으로 코팅된 반사층 사용
이 문제를 해결하기 위해 우리는 금으로 코팅된 반사층을 사용합니다. 왜 금일까요? 금은 알루미늄이나 광택 처리된 강철보다 적외선을 훨씬 더 잘 반사하기 때문입니다. 반사체에 얇은 금층을 추가함으로써 적외선을 다시 기판 쪽으로 반사시킬 수 있습니다. 그 결과, 전류를 높이지 않아도 웨이퍼에 더 많은 열이 전달됩니다. 이는 흩어진 열원을 집중된 열광으로 바꾸는 것과 같습니다.
주의점 및 대응 방법
반사율이 높아지면 열 밀도도 높아집니다. 금으로 코팅된 시스템을 사용할 경우, 웨이퍼의 온도가 급격히 상승할 수 있습니다. 이때 PID 컨트롤러와 냉각 시스템이 제대로 작동하는지 확인해야 합니다. 냉각 성능이 부족하다면, 온도가 목표치를 넘어설 수 있습니다. 저는 엔지니어들이 금으로 코팅된 반사체를 사용하면서도 온도 상승 속도를 조절하는 것을 깜빡하는 경우를 자주 봅니다.
내구성을 높이는 방법
전선도 열에 견딜 수 있어야 합니다. 우리는 테플론으로 코팅된 전선을 사용합니다. 이 전선은 기기가 과열될 때에도 녹거나 가스가 나오지 않아 모든 것을 안정적으로 유지해줍니다.
그 결과, 열을 효과적으로 처리할 수 있으며, 300mm 크기의 웨이퍼 전체에 일관된 가열이 이루어집니다. 더 이상 성가신 차가운 부분도 없습니다.