진공 상태에서 적절한 열을 공급하는 방법
반도체를 제조할 때 가장 원하지 않는 것은 이물질이 웨이퍼를 손상시키는 것입니다. 하지만 여전히 열이 필요합니다. 그렇기 때문에 진공 환경에 적합한 적외선 히터가 필요합니다. 공기나 가스를 이용해 열을 전달하는 방식은 진공 상태에서는 효과적이지 않습니다. 따라서 이러한 히터들은 방사 에너지를 직접 웨이퍼에 전달합니다.
이 방식은 깨끗하고 효율적입니다.
전력 밀도의 중요성
진공 상태에서는 방사 에너지만이 유일한 열 전달 수단입니다. 우리는 강력하고 빠르게 열을 전달할 수 있는 히터를 만듭니다.
만약 여전히 기존의 저항식 난방 방식을 사용한다면, 챔버의 벽을 데우는 데 엄청난 에너지가 낭비될 것입니다. 마치 커피 한 잔을 따뜻하게 유지하기 위해 온 집안을 데우는 것과 같습니다. 단파 적외선은 이 문제를 해결해줍니다. 웨이퍼 자체에 열을 전달하기 때문입니다.
그 결과, 가동 시간이 줄어들고 전기 요금도 절감됩니다. 이는 작업자들의 작업을 더 어렵게 만들지 않으면서도 클린룸을 더 친환경적으로 만드는 간단한 방법입니다.
재료의 중요성
아무런 히터든 진공 상태에 넣을 수는 없습니다. 일반 유리를 사용하면 히터가 깨지거나 화학물질이 외부로 유출될 수 있습니다. 이는 생산 품질에 큰 영향을 미칩니다.
따라서 우리는 스트레스를 견딜 수 있는 고순도 합성 석영을 사용합니다. 밀폐 구조와 전극도 매우 신중하게 선택해야 합니다. 밀폐 구조에 문제가 생기면 진공 상태가 깨지고, 아주 작은 입자라도 웨이퍼에 들어가면 웨이퍼는 폐기되어야 합니다. 우리는 그런 위험을 감수하지 않습니다.
단점
문제는, 이렇게 많은 전력을 적외선 히터에 공급할 경우 주변 부품들이 손상될 수 있다는 것입니다. 웨이퍼는 빠르게 뜨거워지지만, 반사된 열도 어딘가로 가야 합니다. 만약 냉각 시스템이 충분히 강력하지 않다면, 공정의 정확성이 떨어질 수 있습니다. 이는 매우 성가신 문제입니다. 처음부터 적절한 냉각 시스템을 설계해야 합니다.
좋은 소식은, 이 히터들은 기존 히터를 대체할 수 있도록 설계되었다는 것입니다. 기존 히터를 교체함으로써 에너지 낭비를 줄이고, 공정의 정확성을 높일 수 있습니다. 전체 생산 라인을 분해할 필요도 없습니다.