웨이퍼를 기다리지 마세요: 왜 적외선이 강제 공기 순환 방식보다 우수한가요?
심층 처리를 위한 웨이퍼 가공 장비를 선택할 때, 사실은 에너지를 어떻게 전달할지 결정하는 것입니다.
대부분의 사람들은 강제 공기 순환 방식을 선호합니다. 이 방식이 표준이니까요. 하지만 문제는 공기가 그저 중간 매개체에 불과하다는 점입니다. 공기를 가열한 다음, 그 공기가 웨이퍼를 가열해주기를 기다려야 합니다. 이 방식은 매우 느립니다.
적외선 가열 방식은 그런 중간 매개체를 생략합니다. 에너지를 직접 웨이퍼로 전달하기 때문입니다. 기다릴 필요도 없고, 불필요한 과정도 없습니다.
기다리는 것의 진짜 비용
대류식 가열 방식을 사용해본 사람이라면, 그 성가신 열 지연 현상을 잘 알 것입니다. 공기는 열을 잘 유지하지 못하며, 웨이퍼 표면에 존재하는 얇은 공기층이 마치 보호막처럼 작용하여 모든 과정을 늦춥니다.
한 개의 웨이퍼에 있어서는 그 몇 초나 몇 분이 큰 문제가 되지 않을 수도 있습니다. 하지만 대량 생산 환경에서는 정말 치명적입니다.
적외선 램프를 사용하면 거의 즉시 목표 온도에 도달할 수 있습니다. 준비 시간이 분에서 밀리초 단위로 줄어듭니다. 이는 단순히 “효율성”이라는 추상적인 개념이 아니라, 실제로 더 많은 웨이퍼를 빠르게 가공할 수 있다는 것을 의미합니다.
공간 활용의 효과
게다가 적외선 방식을 사용하면 공간을 절약할 수 있습니다. 거대한 송풍기나 복잡한 공기 순환 시스템을 사용할 필요가 없습니다.
더욱 좋은 점은 적외선 배열을 사용하면 특정 부분만 가열할 수 있다는 것입니다. 웨이퍼의 특정 부분만 차가운 경우, 그 부분만 집중적으로 가열하여 온도를 조절할 수 있습니다. 이는 훨씬 더 정밀한 제어가 가능합니다.
단점
물론 적외선도 완벽한 해결책은 아닙니다. 너무 빠르기 때문에, PID 제어 시스템이 제대로 작동하지 않으면 온도를 너무 높일 수도 있습니다.
그냥 설정해두고 방치할 수는 없습니다. 빠른 센서와 전력 제어 장치가 필요합니다. 그래야 목표 온도에 도달하는 즉시 열을 조절할 수 있습니다.
또한 냉각도 신경 써야 합니다. 만약 시스템이 램프에서 발생하는 열을 제대로 배출할 수 없다면, 기본 온도가 변할 수 있습니다. 반드시 적절한 열 차폐재를 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 자신의 전자 장비가 손상될 수 있습니다.