공기를 가열하는 데 시간을 낭비하지 마세요: 금 반사체와 적외선이 효과적인 이유
솔직히 말해서, 챔버 안에 뜨거운 공기를 불어넣어 반도체 웨이퍼를 가열하려는 방법은 효율이 매우 낮습니다. 사실상 시간의 절반은 공기가 웨이퍼를 따뜻하게 하는 데 소요되며, 나머지 에너지는 방 안의 공기를 가열하는 데 낭비됩니다. 이는 비효율적인 방식입니다.
그래서 우리는 적외선 전구와 금 반사체를 사용합니다. 공기를 다루는 대신, 열을 직접 재료로 보내는 것입니다. 이는 바람이 아니라 방사능 형태의 열입니다.
왜 금인가?
알루미늄 반사체도 많이 있지만, 에너지가 너무 많이 새어나갑니다. 반면 금은 적외선을 정확하게 필요한 곳으로 반사하는 데 매우 유용합니다. 금을 사용하면 광자들이 외부에 흡수되지 않고 목표물에 직접 도달합니다. 그 결과, 열이 집중되어 발생합니다. 중요한 것은 ‘더 많은 열’이 아니라, 그 열을 정확하게 원하는 곳에 집중시키는 것입니다.
실제 효과
뜨거운 공기는 대류에 의존하기 때문에 속도가 느립니다. 또한 웨이퍼 위에 ‘차가운 부분’이 생기기도 합니다. 반면 적외선은 즉각적으로 작동합니다. 고성능 처리 환경에서는 준비 시간이 몇 분에서 몇 초로 줄어듭니다. 이것이 바로 진정한 장점입니다. 공기가 따뜻해지기를 기다리는 시간이 없어지므로 처리 속도가 빨라집니다.
단점
고강도 적외선은 그냥 버튼을 누르는 것처럼 간단한 방법이 아닙니다. 만약 웨이퍼가 너무 얇거나 PID 컨트롤러가 빠른 반응을 하도록 설정되어 있지 않다면, 온도가 너무 높아져 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 센서와 냉각팬이 그러한 급격한 온도 변화를 처리할 수 있도록 해야 합니다.
마지막으로, 금 반사체를 깨끗하게 유지해야 합니다. 약간의 먼지나 부식만으로도 반사율이 떨어집니다. 그렇게 되면 전구가 더욱 열심히 작동해야 하고, 결국 빨리 고장날 수 있습니다. 정밀한 전원 공급 장치를 사용하고 반사체를 깨끗하게 유지한다면 문제없습니다.