열 낭비를 멈추세요: 웨이퍼를 더 효과적으로 가열하는 방법
일반적인 적외선 램프의 문제점은, 열이 모든 방향으로 방출된다는 것입니다. 즉, 360도로 열이 퍼져나가는 것이죠.
웨이퍼를 가열할 때, 웨이퍼에 닿지 않는 에너지는 그저 낭비될 뿐입니다. 게다가, 그 낭비된 열은 기계 내부를 과열시켜서 작업자가 기계를 만지는 것을 위험하게 만듭니다. 또한 열 팽창으로 인해 기계의 구조가 변형될 수도 있습니다. 이는 결코 바람직하지 않습니다.
열을 정확한 위치에 전달하기
이 문제를 해결하기 위해, 램프에 반사율이 높은 포물면형 또는 타원형 반사기를 추가합니다.
마치 손전등과 같은 원리입니다. 적외선 파동이 사방으로 흩어지는 대신, 반사기가 잘못된 방향으로 가는 에너지를 잡아서 다시 웨이퍼 쪽으로 반사시킵니다. 그 결과, 훨씬 더 집중된 열이 생성됩니다. 매우 정밀한 방식이죠.
“오븐 효과”를 막기
반사기가 없으면, 기계의 섀시 자체가 거대한 열 싱크가 됩니다. 기계의 벽면이 너무 뜨거워지면, 냉각 시스템도 제대로 작동하지 않습니다. 연마된 알루미늄이나 금으로 코팅된 반사기를 사용하면, 에너지가 가열 구역에만 머물러 있게 됩니다. 그렇게 하면 기계가 더 차가워지고, 에너지도 정확한 위치에 전달됩니다.
고려해야 할 점들
물론, 이 방법도 완벽한 것은 아닙니다. 몇 가지 고려해야 할 점이 있습니다.
첫째, 이러한 반사기들은 공간을 더 많이 차지합니다. 따라서 기계의 크기를 확인하여 반사기가 제대로 설치될 수 있는지 확인해야 합니다.
둘째, 반사기는 청결함에도 까다롭습니다. 공정 중에 발생하는 미세한 입자들이 반사기 표면에 달라붙으면, 열 밀도가 낮아집니다. 그러므로 반사기를 그냥 방치할 수는 없습니다. 주기적으로 청소하거나 교체해주어야 합니다. 그래야만 가열 시간이 변하지 않습니다.
좋은 소식은, 이러한 반사기들은 기존의 적외선 컨트롤러와 연동될 수 있다는 것입니다. 반사기를 설치하면, 기계의 외부는 여전히 시원하게 유지되며, 웨이퍼도 훨씬 빠르게 목표 온도에 도달합니다.