열을 낭비하지 마세요.
웨이퍼를 가공하거나 굽는 데 클린룸 오븐을 사용한다면, 에너지가 그냥 사라져버리는 것이 얼마나 짜증나는 일인지 잘 알고 있을 것입니다. 대부분의 일반적인 반사판들은 열이 쉽게 새어나가게 합니다. 그로 인해 너무 많은 열이 오븐 벽으로 새어나가버리는데, 이는 마치 전기 요금을 내고도 방만 따뜻하게 하는 격입니다.
우리는 금 도금된 반사판을 사용함으로써 이 문제를 해결했습니다. 왜 금일까요? 금은 장파장의 적외선을 다시 원래 위치로 반사하는 능력이 탁월하기 때문입니다. 그 결과, 오븐의 몸체가 뜨거워지는 대신 에너지가 직접 웨이퍼에 전달됩니다.
중요한 곳에 열을 전달하기
중요한 것은, 단순히 에너지의 양을 늘리는 것이 아니라, 이미 가진 에너지를 더 효율적으로 활용하는 것입니다. 고출력의 적외선 소스와 금 도금된 포물선형 또는 타원형 반사판을 함께 사용하면, 광자들이 흩어지는 것을 막을 수 있습니다. 그 결과, 열이 더 집중되고, 가열 속도도 훨씬 빨라집니다. 이 방식은 훨씬 더 효과적인 방법입니다.
클린룸에서의 문제점
클린룸에서는 그냥 아무 재료나 사용할 수 없습니다. 저렴한 알루미늄이나 연마된 강철은 부식되거나 가스가 발생할 수 있으며, 이는 웨이퍼의 품질에 치명적인 영향을 줍니다. 반면 금은 산화되지 않습니다.
우리는 진공 증착 방식을 사용하여 금 도금을 하므로, 온도가 계속 변동해도 금 도금층이 그 자리에 그대로 유지됩니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 금 표면을 깨끗하게 유지해야 합니다. 아주 약간의 먼지나 유기물이라도 금 표면에 남으면 효율성이 크게 떨어집니다. 거울이 더러워지면 열이 고르게 분배되지 않아 웨이퍼의 특정 부분이 차가워집니다.
장단점
이 방식은 열 밀도를 크게 높여줍니다. 그 결과, 처리 시간이 크게 줄어듭니다. 하지만 PID 컨트롤러에 상당한 부담이 가해집니다. 따라서 빠르게 반응하는 센서가 필요합니다. 그렇지 않으면 목표 온도에 도달하기 전에 온도가 너무 높아질 수 있습니다.
또한, 냉각 팬도 중요합니다. 오븐의 가장자리에서 반사된 열을 감당할 수 없는 냉각 팬을 사용하면 오븐의 구조가 변형될 수 있습니다. 그리고 배선에는 고온에 견딜 수 있는 전선을 사용해야 합니다. 초점 부근에서 절연체가 녹는 것은 최악의 상황입니다.