장비의 벽면에 열이 낭비되는 것을 막아야 합니다.
실리콘 웨이퍼를 가열하는 데에는 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. 하지만 문제는, 대부분의 적외선 램프들이 그 열을 사방으로 방출한다는 점입니다. 이는 명백한 낭비입니다.
램프가 360도로 열을 방출하게 되면, 값비싼 장비의 내부 벽면들이 그 과도한 열을 흡수하게 됩니다. 그 결과, 장비의 외부가 너무 뜨거워져서 장비를 조작하는 사람들에게는 큰 문제가 됩니다. 또한, 장비가 손상되지 않도록 냉각 시스템도 더욱 힘겹게 작동해야 합니다.
열을 정확히 필요한 곳에 전달하기
우리는 더 나은 방법을 찾아냈습니다. 열을 사방으로 방출하는 일반적인 석영관 대신, 특수한 반사체와 필터를 사용합니다. 마치 전구 대신 손전등을 사용하는 것과 같습니다. 적외선 빔을 웨이퍼 표면에 직접 집중시킴으로써, “낭비되는” 열이 장비의 벽면에 닿는 것을 막을 수 있습니다.
그 결과, 웨이퍼는 필요한 열을 얻고, 장비의 벽면은 시원하게 유지됩니다. 간단하지 않나요?
기술적인 고려사항
이 방식을 활용하려면 파장을 매우 신중하게 선택해야 합니다. 우리는 단파 적외선을 사용합니다. 왜냐하면 단파 적외선은 표면에서 반사되는 장파 적외선과는 달리, 웨이퍼 내부까지 침투할 수 있기 때문입니다.
하지만 단점도 있습니다. 이런 식으로 빔을 집중시키면, 작은 면적에 많은 에너지가 집중됩니다. 만약 PID 컨트롤러가 제대로 조절되지 않으면, 특정 부분이 과열될 수 있습니다. 따라서 빔의 각도와 가속도를 적절히 조절하여 재료가 손상되지 않도록 해야 합니다.
왜 이것이 중요한가?
장비의 벽면에서 발생하는 열을 막음으로써 모든 것이 더 수월해집니다. 더 큰 냉각 팬이나 더 강력한 냉각 시스템을 구입할 필요 없이도 더 높은 생산성을 얻을 수 있습니다. 또한, 에너지 비용도 줄어들고, 작업 환경도 더 안전해집니다. 분명히 좋은 방법입니다.