더 이상 웨이퍼가 가열될 때까지 기다리지 마세요.
반도체 정밀 가공에 종사해본 사람이라면, 강제 대류식 가열 방식의 단점을 잘 알고 있을 것입니다. 속도가 너무 느립니다. 그냥 그 자리에 앉아서 공기가 뜨거워지기를 기다리고, 그 열이 웨이퍼에 전달되기를 기다려야 합니다. 이는 큰 병목 현상입니다.
하지만 더 좋은 방법이 있습니다. 진공 환경에서도 사용할 수 있는 적외선 히터는 중간 과정을 생략합니다. 공기를 통해 열을 전달하는 대신, 전자기파를 이용해 에너지를 직접 목표물에 전달합니다.
왜 대류식 가열이 생산성을 저하시키는가?
뜨거운 공기는 움직임이 느립니다. 이로 인해 생산 시간이 길어집니다. 게다가, 열을 얻기 위해 진공 상태에서 가스가 채워진 상태로 전환한다면, 오염이나 압력 변동이 발생할 수 있습니다.
적외선 램프는 다릅니다. 이 램프들은 진공 상태에서도 잘 작동합니다.
가장 큰 장점은 가열 시간이 훨씬 줄어든다는 것입니다. 챔버 내 모든 곳을 가열하는 대신, 적외선 광자가 웨이퍼의 특정 부분에 직접 작용합니다. 그 결과, 가열 시간이 몇 분에서 몇 초로 줄어듭니다. 정말 빠릅니다. 이는 작업 흐름에 큰 변화를 가져옵니다.
이러한 장비는 어떻게 만들어지는가?
일반적인 히터를 고진공 환경에 그냥 넣으면 안 됩니다. 오염 물질이 새어나오면 전체 제품이 망가질 수 있습니다.
그래서 우리는 진공 환경에서도 사용할 수 있는 특수한 석영 커버와 실을 사용합니다.
가장 좋은 점은 열이 집중된다는 것입니다. 웨이퍼의 특정 부분만 가열할 수 있으며, 주변 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다. 그 결과, 손상된 부품의 수가 줄어듭니다.
단점도 있습니다…
적외선 가열도 마법은 아닙니다. 에너지가 너무 강력하고 빠르게 전달되기 때문에, 목표 온도를 초과하기 쉽습니다. PID 제어가 제대로 되지 않으면 목표 온도를 넘어설 수 있습니다.
따라서 실시간으로 표면 온도를 확인할 수 있는 빠른 반응 속도의 온도계가 필요합니다. 또한 냉각 시스템도 제대로 갖춰져 있어야 합니다. 그렇지 않으면 램프에서 나오는 열이 진공 실을 파괴할 수 있습니다.
결국, 적외선 가열을 사용하면 기계가 가열되는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있으며, 실제 가공 작업에 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다.