공기를 가열하는 데 시간을 낭비하지 마세요: 왜 진공 적외선 가열이 최선인가요?
반도체의 정밀 가공 작업을 하는 분들이라면 잘 알고 계실 것입니다. 생산 속도를 높이기 위해 매초마다 신경을 써야 합니다. 오랫동안 우리는 열풍을 이용해 가열해왔지만, 진공 상태에서는 그 방법이 너무 느립니다.
이때 바로 진공 환경에 적합한 적외선 가열 방식이 필요합니다. 적외선은 중간 매질 없이 웨이퍼 표면에 직접 작용하기 때문에, 중간 단계나 대기 시간이 전혀 필요 없습니다.
대기하는 데 드는 진짜 비용
오래된 열풍 가열 시스템을 생각해보세요. 웨이퍼가 원하는 온도에 도달하기 전에 전체 챔버를 미리 가열해야 합니다. 이는 작업 시간에 큰 부담이 됩니다.
적외선 가열을 사용하면 이러한 지연 시간이 사라집니다. 가열 시간이 10분에서 30초로 줄어듭니다. 대량 생산 환경에서는 이는 단순히 ‘유용한 기능’이 아니라, 시간당 처리할 수 있는 웨이퍼 수를 크게 늘려주는 엄청난 이점입니다.
실제 작동 원리
단순히 전구를 넣는 것이 아닙니다. 이러한 가열기는 고진공 환경에서도 누출된 가스가 시스템 내부로 들어가지 않도록 설계되어 있습니다. 고품질의 석영과 특수 필라멘트를 사용하여 챔버를 깨끗하게 유지합니다.
게다가 훨씬 더 정확한 제어가 가능합니다. 전체 공간에 열을 골고루 분배하는 대신, 웨이퍼의 특정 부분에만 열을 집중시킬 수 있습니다.
물론 단점도 있습니다. 너무 빠르기 때문입니다. PID 조절이 제대로 되지 않으면, 의도치 않게 설정된 온도를 초과할 수 있습니다. 그러니 빠른 반응 속도를 가진 서모커플을 사용하여 안정적인 상태를 유지하는 것이 중요합니다.
공간 절약
가장 좋은 점은 큰 부피의 장비들을 없앨 수 있다는 것입니다. 열풍 가열 시스템에 필요한 거대한 송풍기나 복잡한 배관 시스템, 무거운 필터 시스템도 필요 없습니다. 그저 램프를 전원에 연결하고 반사 재질의 커버에 설치하기만 하면 됩니다. 이렇게 하면 기계의 크기가 줄어들고, 작업 속도가 빨라집니다. 또한 공기를 가열하는 데 드는 시간도 절약됩니다. 결국은 실리콘을 가공하는 데 드는 시간만 지불하면 됩니다.