웨이퍼를 올바르게 건조시키는 방법 (먼지 없이) MEMS 센서 제작에 종사해본 사람이라면 잘 알고 있겠지만, 웨이퍼 위에 조금이라도 먼지가 묻으면 그 웨이퍼는 전부 폐기해야 합니다. 정말 짜증나는 일이죠. 대부분의 경우, 문제의 원인은 바로 가열 요소 자체입니다. 낡은 금속 코팅된 히터들은 깨끗해져야 할 때 오히려 부스러지거나 가스를 방출합니다.
그래서 우리는 고순도의 합성 석영 IR 램프를 사용합니다. 이 램프는 부스러지지 않습니다. 부스러기도 없고, 의심스러운 입자도 없으며, 웨이퍼도 손상되지 않습니다.
왜 석영이 효과적인가? 고순도 실리카의 장점은 엄청난 열충격에도 깨지지 않는다는 것입니다. 하지만 진짜 마법 같은 점은 바로 가열 방식입니다. IR 방사선이 웨이퍼 표면에 직접 닿습니다. 따라서 수분을 제거하기 위해 뜨거운 공기를 사용할 필요가 없습니다. 공기는 사실상 먼지를 운반하는 수단일 뿐입니다.
또한, 램프 내부에는 할로겐 순환 장치가 있어서 필라멘트가 증발하는 것을 막아줍니다. 그 덕분에 유리 내부가 맑게 유지되고 램프의 수명도 훨씬 길어집니다. 그 결과, 웨이퍼 전체에 일정하고 안정적인 열이 공급됩니다.
주의해야 할 점들 이 램프들은 크기가 작아서 좁은 공간에도 설치할 수 있습니다. 또한, 챔버에 필요한 전력 밀도에 맞게 길이와 와트수를 조절할 수 있습니다.
하지만 전원 공급 장치에 주의해야 합니다. 고와트급 IR 램프는 많은 전류를 필요로 합니다. 여러 개의 램프를 연결한다면, 전력 패널이 최대 부하를 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 전원이 차단될 수 있습니다.
또한, PID 컨트롤러를 사용하는 것이 좋습니다. 목표 온도를 초과하면 얇은 MEMS 막이 변형될 수 있으며, 이는 되돌릴 수 없는 실수가 됩니다.
실제 사용 사례 결국, 중요한 것은 웨이퍼 표면이 빠르고 깨끗하게 건조된다는 것입니다. 이 램프들 덕분에 그런 상태를 만들 수 있습니다. 가열 주기가 매우 빠르기 때문에 웨이퍼가 건조 단계에 머무는 시간이 줄어듭니다. 그 결과, 물방울이나 화학물질 잔류물도 줄어듭니다.
기존 시스템을 업그레이드할 때도 이 램프들은 쉽게 교체할 수 있습니다. 한 가지 팁은, 장착 브래킷을 너무 세게 조이지 않는 것입니다. 너무 많은 기계적 스트레스가 가해지면, 열로 인해 램프가 부서질 수 있습니다.