반도체 제조 장비를 “오븐”으로 만드는 것을 그만두세요.
일반적인 적외선 램프에는 문제가 있습니다. 바로 열이 모든 방향으로 퍼진다는 것입니다. 이러한 램프들을 좁은 처리실 안에 넣으면, 360도로 퍼지는 열 때문에 상당한 문제가 생깁니다.
그 에너지의 대부분은 웨이퍼에 도달하지 않고, 오히려 장비의 내벽에 부딪힙니다. 결국 장비 전체가 거대한 라디에이터가 되어버립니다. 그 결과, 장비의 외부 벽면이 너무 뜨거워져서 작업자가 화상을 입을 수 있으며, 냉각 시스템도 과부하가 걸립니다.
해결책
이 문제를 해결하기 위해 석영 케이스의 뒷면에 얇은 금층을 입혀줍니다. 이는 마치 적외선을 반사하는 고성능 거울과 같은 역할을 합니다.
열이 장비의 뒷면으로 새어나가는 것을 막고, 금이 열을 다시 앞쪽으로 반사시킵니다. 그 결과, 필요한 곳에 집중된 열이 전달됩니다. 이렇게 하면 장비 내부의 “오븐 효과”가 급격히 줄어듭니다.
장비에 주는 혜택
열이 곳곳에 퍼지는 것을 막으면, 장비의 프레임도 휴식을 취할 수 있습니다. 냉각 시스템을 과도하게 설계하거나, 장비의 외부 표면이 안전하도록 하기 위해 큰 크기의 배기팬을 설치할 필요가 없습니다. 그냥 전체적인 열 관리 시스템을 더 간단하고 효율적으로 만들 수 있습니다.
주의해야 할 점
하지만 한 가지 단점이 있습니다. 열을 집중시키면, 목표물 표면의 온도가 상승합니다. 따라서 기판이 과도한 열을 견딜 수 있는지 반드시 확인해야 합니다.
또한, 일반 램프 대신 금으로 코팅된 램프를 사용한다면 PID 조절에 주의해야 합니다. 이러한 램프들은 매우 빠르게 가열됩니다. 만약 컨트롤러가 제대로 설정되어 있지 않다면, 온도가 과도하게 상승할 수 있습니다.
마지막 팁으로, 고온에 견딜 수 있는 전선을 사용하고 반사판을 깨끗하게 유지해야 합니다. 금 표면에 조금이라도 먼지가 있으면 열이 집중되어 램프의 수명이 단축될 수 있습니다.