웨이퍼에 더 많은 열을 전달하는 방법 (에너지 낭비 없이)
실리콘 웨이퍼를 가열할 때는 사실상 에너지 손실과의 싸움이 필요합니다.
문제는 표준적인 석영 램프는 열을 360도 방향으로 방출한다는 점입니다. 만약 반사판이 없다면, 전력의 절반이 그냥 기계의 체계 안으로 사라져버립니다. 이는 명백한 낭비입니다.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 금으로 코팅된 반사판을 사용합니다. 이렇게 하면 에너지가 밖으로 빠져나가는 대신 다시 웨이퍼로 돌아갑니다.
왜 금일까?
그건 금이 적외선을 어떻게 반사하는지와 관련이 있습니다. 금은 알루미늄이나 연마된 강철보다 적외선을 더 잘 반사합니다. 따라서 반사판에 흡수되는 열이 줄어들고, 웨이퍼에 도달하는 열이 늘어납니다.
이러한 방식으로 에너지를 집중시킬 수 있습니다. 램프의 전압을 높이거나 시스템에 과부하를 주지 않고도, 더 많은 에너지를 웨이퍼에 전달할 수 있습니다.
“이상적인 거리” 찾기
램프와 웨이퍼 사이의 거리도 중요합니다. 램프를 너무 가까이 두면 문제가 생깁니다. 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 하지만 너무 멀리 두면 에너지가 줄어들어 처리 시간이 길어집니다.
이때 바로 금 반사판이 유용합니다. 금 반사판 덕분에 적절한 거리를 유지하면서도 열을 제대로 전달할 수 있습니다. 또한 냉각 시스템에도 더 많은 여유가 생기고, 웨이퍼가 오염될 가능성도 줄어듭니다.
현실적인 고려사항
물론 금은 마법의 해결책이 아닙니다. 금의 단점은 부드러워서 스크래치가 잘 생긴다는 것입니다. 만약 유지보수팀이 연마재를 사용해 웨이퍼를 닦는다면, 금이 긁히게 됩니다. 그러면 반사율이 떨어집니다.
또한 금은 비용이 비쌉니다. 저정밀 작업을 할 경우에는 알루미늄으로도 충분합니다. 하지만 엄격한 열 관리가 필요하고, 모든 와트가 중요한 경우에는 금만이 유일한 해결책입니다.