장비를 가열하는 것을 그만두고, 대신 웨이퍼를 가열해보세요.
대부분의 표준 가열 요소들은 다소 지저분한 구조를 가지고 있습니다. 에너지가 360도로 사방으로 퍼져나가기 때문입니다. 반도체 제조 공장에서는 이것이 큰 문제가 됩니다.
에너지가 한 방향으로 집중되지 않으면, 비싼 장비의 내부 벽면들이 그 낭비된 에너지를 흡수하게 됩니다. 그 결과 “뜨거운 벽면”이 생기는 것입니다. 이는 장비를 조작하는 사람들에게는 큰 골칫거리일 뿐만 아니라, 장비의 열 안정성도 완전히 무너지게 됩니다.
이 문제를 해결하는 방법은 다음과 같습니다.
우리는 방향성이 있는 적외선 램프를 사용합니다. 그냥 일반적인 석영관에 넣어서 사용하는 것이 아니라, 특수한 코팅 처리가 된 발광체와 반사판을 사용합니다.
이는 마치 전구 대신 손전등을 사용하는 것과 같습니다. 적외선 광선이 정확히 웨이퍼나 기판으로 직접 전달됩니다. 광선이 좁게 비추기 때문에 에너지가 장비의 몸체에 닿지 않습니다. 그래서 장비의 내부가 뜨거워지는 것을 막을 수 있습니다. 공정이 최고 온도에 도달했을 때도 장비의 벽면이 여전히 차가운 상태라면 정말 좋습니다.
장비에 설치하는 방법
이 램프들은 그대로 장비에 설치할 수 있습니다. 클린룸을 분해하거나 새로운 열 차폐 장치를 만들 필요가 없습니다. 그냥 설치하기만 하면 됩니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 적외선 에너지를 이처럼 집중시키면, 목표 지점의 에너지 강도가 급격히 증가합니다. 따라서 PID 컨트롤러를 반드시 다시 확인해야 합니다. 센서가 이러한 추가적인 에너지를 처리할 수 없다면, 온도가 과도하게 상승하여 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 이는 간단한 문제이지만, 매우 중요합니다.
실제로 어떤 변화가 생길까요?
방향성 가열 방식을 사용하면, 불필요한 외부 냉각 팬이나 액체 냉각 장치를 사용할 필요가 없습니다. 장비가 차지하는 공간도 줄어듭니다. 환경도 더 안정적으로 유지됩니다. 무엇보다도, 기술자들이 장비 주변을 자유롭게 움직일 수 있으며, 수동 조정을 할 때 화상을 입을 걱정도 없습니다. 이렇게 되면 작업 공간이 훨씬 더 안전하고 효율적으로 관리됩니다.