IR 가열과 강제 공기 순환 방식: 과연 어느 방식이 여러분의 제조 공정에 적합할까요?
만약 여전히 반도체 처리에 열풍을 사용하고 있다면, 아마도 오랜 시간을 기다리는 데 소요하고 있을 것입니다.
생각해보세요. 강제 공기 순환 방식을 사용할 경우, 작은 웨이퍼를 적절한 온도로 만들기 위해 온 방을 데우는 것과 같습니다. 이 방식은 매우 느리고 비효율적입니다. 또한, 온도가 너무 빨리 상승하여 문제가 생길 수도 있습니다.
반면 IR 가열 방식은 전혀 다릅니다. 공기 따위는 신경 쓰지 않고, 에너지를 직접 웨이퍼에 전달합니다.
매우 빠릅니다. 정말 빠르죠.
이러한 빠른 속도 덕분에 작업 흐름이 크게 개선됩니다. 몇 분씩 기다리며 온도가 오르기를 기다리는 대신, 몇 초 만에 원하는 온도에 도달할 수 있습니다.
이러한 제어 능력 덕분에, 도판트의 확산이나 웨이퍼의 변형과 같은 문제들을 걱정할 필요가 없어집니다. 그냥 일을 처리하기만 하면 됩니다.
하지만 단순히 고출력 램프를 제조 공장에 넣는 것만으로는 안 됩니다. 그렇게 하면 램프의 필라멘트가 금방 파손될 것입니다.
이때 바로 석영 유리 차폐재가 필요합니다. 우리는 고순도 석영을 사용하는데, 이는 단파 IR 복사선에는 거의 영향을 받지 않기 때문입니다. 열은 그대로 통과하지만, 램프는 안전하게 보호됩니다.
하지만 문제는 이러한 차폐재도 엄청난 열에 노출된다는 점입니다. 잘못된 등급의 석영을 사용하면, 열 팽창을 견디지 못해 균열이 생길 수 있습니다.
물론 IR 가열도 마법의 도구는 아닙니다. 단점도 있습니다.
복사선은 방향성이 있기 때문에, 램프를 어디에 배치할지 신중하게 결정해야 합니다. 몇 밀리미터만 잘못 배치해도 웨이퍼에 과열된 부분이 생길 수 있으며, 이는 해결하기 매우 어려운 문제입니다.
따라서 반사판의 형태와 차폐재의 위치를 정확하게 조절해야 합니다. 또한, 해당 부위의 열을 처리할 수 있는 냉각 시스템도 필요합니다. 그렇지 않으면 기계 자체가 변형될 수 있습니다.
물론 처음에는 조금 더 계획이 필요하지만, 그 대가로 얻는 속도는 정말 큰 장점입니다.