웨이퍼의 열을 적절하게 조절하는 방법
반도체 제조 환경에서는 “청결함”이 단순한 선호사항이 아니라 매우 중요한 요소입니다. 그래서 우리는 UHP(초고순도) 히터 램프를 사용합니다.
실리콘 웨이퍼를 가열할 때는, 그 표면에 도달하는 모든 광자가 유용하게 사용되어야 합니다. 챔버 벽을 가열시켜 에너지를 낭비하는 것은 결국 돈과 에너지를 낭비하는 셈입니다.
왜 금을 사용하는가?
일부 사람들은 일반적인 알루미늄 반사체를 사용하지만, 이 경우 너무 많은 에너지가 흡수됩니다. 우리는 금으로 코팅된 반사체를 사용합니다.
이는 장비를 화려하게 보이게 하기 위한 것이 아니라, 적외선의 물리적 특성 때문입니다. 금은 그 에너지를 다시 웨이퍼 쪽으로 반사하는 데 매우 효과적입니다. 그 결과, 열이 기계의 프레임으로 퍼져나가는 대신, 금 코팅이 열을 집중시켜 줍니다. 그래서 더 많은 열을 웨이퍼에 전달할 수 있으며, 전력 비용도 절감됩니다.
어려운 점들
원하는 열 밀도를 얻으려면 이 램프들을 매우 높은 온도로 가동해야 합니다. 하지만 이에는 단점이 있습니다. 너무 많은 에너지가 발생하면 국부적으로 과도한 열이 생깁니다. 만약 냉각 시스템이 주변 온도 상승을 감당할 수 없다면, 램프가 손상되거나 소켓이 파괴될 수 있습니다. 이는 정말 골칫거리입니다.
우리는 석영의 방사율과 금 코팅에 많은 신경을 씁니다. 초점이 좁을수록 온도 구배도 더 커집니다. PID 컨트롤러를 사용할 때는 매우 주의해야 합니다. 조금만 실수해도 웨이퍼에 과도한 열이 생길 수 있습니다.
실제 설치 방법
UHP 시스템에 이 램프들을 연결할 때는 정확한 위치 선정이 가장 중요합니다. 단 몇 밀리미터만 잘못되어도 열 효율이 10~15%나 떨어질 수 있습니다. 우리는 정확한 크기로 이 램프들을 설계했으므로, 별도의 조정 없이 그대로 설치할 수 있습니다.
마지막으로, 금 코팅된 표면을 항상 깨끗하게 유지해야 합니다. 약간의 먼지나 산화도 문제가 될 수 있습니다. 이러한 요소들은 방사 효율을 크게 떨어뜨릴 수 있습니다.