더 이상 오븐을 기다리지 마세요: 금으로 코팅된 적외선 램프가 왜 효과적인가
솔직히 말해서, 강제 대류를 이용해 웨이퍼를 가열하는 것은 시간 낭비입니다. 사실상 공기를 가열하는 것에 불과하며, 그 공기가 결국 웨이퍼에 충분한 열을 전달해 주기를 바라는 것입니다. 이 방식은 너무 느리고 귀찮습니다. 반도체 공장에서는 이러한 지연이 생산성을 크게 저하시킵니다.
우리는 더 좋은 방법을 찾아냈습니다. 공기를 이용하는 대신, 금으로 코팅된 단파 적외선 램프를 사용하여 복사열을 통해 열을 전달합니다.
비결은 바로 금에 있습니다.
일반적인 석영 램프는 모든 방향으로 빛을 발산하기 때문에 에너지가 낭비됩니다. 하지만 램프 내부를 금으로 코팅하면 마치 거울처럼 작용하여 적외선 에너지를 한 곳으로 집중시킵니다. 그 결과, 기계의 몸체나 오븐의 벽을 가열하는 데 드는 에너지가 줄어듭니다. 열은 정확히 웨이퍼에 전달됩니다.
왜 이 방식이 핫에어보다 우수한가
적외선은 “온도 상승 시간”이 없습니다. 즉시 목표물에 열을 전달합니다. 반면 핫에어는 열 관성 때문에 반응이 느립니다. 적외선은 반도체 재료 속으로 바로 침투합니다. 에너지 전달이 직접적이기 때문에 처리 시간이 훨씬 줄어듭니다. 온도를 몇 초 만에 높이거나 낮출 수 있습니다. 훨씬 효율적입니다.
주의해야 할 점들
물론, 고밀도 적외선 가열도 완벽한 것은 아닙니다. 주의해야 할 점들이 있습니다.
많은 에너지가 한 점에 집중되기 때문에 해당 부분이 매우 뜨거워집니다. 만약 냉각 팬이나 히트싱크가 제대로 작동하지 않으면, 웨이퍼나 센서가 손상될 수 있습니다.
또한, 기존 설정 그대로 두고 방치할 수는 없습니다. PID 컨트롤러를 조정하여 램프의 반응 속도를 제어해야 합니다. 그렇지 않으면 목표 온도를 초과할 수 있습니다.
우리는 이 램프들을 기존의 구식 대류식 오븐을 대체할 수 있는 간단한 솔루션으로 설계했습니다. 이를 통해 새로운 공장을 짓지 않고도 현재의 공간을 최대한 활용할 수 있습니다.