에너지 낭비를 그만하세요: 금으로 된 반사판이 왜 중요한가?
솔직히 말해서, 반도체 제조 과정에서 에너지를 낭비하는 것은 단순히 비효율적인 것이 아니라, 설계상의 결함입니다.
대부분의 일반적인 적외선 히터들은 에너지를 사방으로 낭비합니다. 그 결과, 값비싼 에너지가 웨이퍼를 가열하는 데 사용되지 않고, 오히려 히터 자체나 케이스를 가열하게 됩니다. 우리는 더 나은 방법이 있을 것이라고 생각했습니다. 금으로 코팅된 반사판을 사용하면, 그 낭비된 에너지를 다시 웨이퍼로 보낼 수 있습니다.
원리는 간단합니다.
대부분의 히터들은 360도 방향으로 열을 방출합니다. 그러니 에너지의 절반은 처음부터 잘못된 방향으로 가는 셈입니다. 우리는 순도가 높은 금 코팅을 사용하여 적외선 파장의 98% 이상을 반사시킵니다.
이 방법은 단순히 전력 비용을 줄이는 것보다 훨씬 효과적입니다. 열을 집중시켜서, 전력 공급 장치의 전류를 높일 필요 없이 웨이퍼에 더 강한 열을 가할 수 있습니다. 이것이 바로 더 깨끗하고 효율적인 방법입니다.
하지만 문제가 있습니다.
에너지를 이렇게 집중시키면, 히터의 전극 부분이 매우 뜨거워집니다. 빠른 가열을 위해 높은 전력을 사용한다면, 퀴츠 소재의 히터는 큰 압력을 받게 됩니다.
이 문제를 무시할 수는 없습니다. 히터의 끝부분에서 발생하는 과열을 처리할 수 있는 쿨링 시스템이 반드시 필요합니다. 그렇지 않으면 히터가 조기에 파손될 수 있습니다.
실제 환경에서의 활용
우리는 이 반사판들을 그대로 교체할 수 있도록 설계했습니다. 웨이퍼 처리 장비를 전면적으로 재설계할 필요가 없습니다. 진공 증착 방식을 사용하여 금 코팅을 적용하기 때문에, 층이 균일하고, 시스템이 열 주기를 거쳐도 코팅이 벗겨지지 않습니다.
웨이퍼 전체에 균일한 온도가 필요할 때 가장 큰 효과를 볼 수 있습니다. 금 반사판의 형태를 조절함으로써, 불필요한 차가운 부분들을 없앨 수 있습니다.
이것은 열 관련 문제를 해결하는 기계적인 방법입니다. 나쁜 반사율을 보완하기 위해 히터를 과도하게 사용하는 것은 그만두세요. 그냥 광학적인 문제를 해결하면 됩니다.