왜 금으로 코팅된 반사체가 웨이퍼에 있어서 중요한지
반도체 청정실에서 일해본 사람이라면 그 어려움을 잘 알 것입니다. 적외선 램프에 엄청난 양의 에너지를 공급하지만, 그 에너지의 상당 부분은 그냥 낭비됩니다. 에너지는 잘못된 방향으로 튀어 나가거나 벽에 부딪혀 버리거나 옆으로 새어나가죠. 그동안 웨이퍼는 여전히 필요한 열을 기다리고 있습니다.
이는 에너지의 낭비일 뿐만 아니라, 생산 효율에도 악영향을 미칩니다. 바로 여기서 금이 필요한 것입니다.
비결은 반사 현상에 있습니다.
물론 알루미늄을 사용할 수도 있습니다. 비용이 저렴하니까요. 하지만 웨이퍼 처리에 필요한 특정 온도를 유지하기 위해서는 알루미늄으로는 부족합니다. 금은 다릅니다. 금은 장파 및 중파 적외선을 매우 효과적으로 반사합니다.
반사체에 얇고 고품질의 금 코팅을 하면, 광자들이 다시 돌아와 실리콘 쪽으로 가도록 할 수 있습니다. 이제는 열이 제대로 전달되는지 걱정할 필요가 없습니다.
단점도 있습니다.
하지만 이렇게 높은 에너지를 집중시키면 문제가 생길 수 있습니다. 에너지 밀도가 너무 높아지면, 램프의 정렬이 조금만 잘못되어도 ‘핫 스팟’이 발생할 수 있습니다.
오래된 강철로 만든 반사체와 비교했을 때, 에너지 전달이 훨씬 더 정확하기 때문에 PID 컨트롤러를 제대로 설정해야 합니다. 온도가 너무 높아지기 전에 이를 막아야 합니다.
원활한 작동을 위해
이 반사체들은 그대로 교체할 수 있도록 설계되었습니다. 업그레이드를 위해 전체 장치를 분해할 필요가 없으므로, 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다.
하지만 주의할 점이 있습니다. 금은 화학적 오염을 매우 싫어합니다. 만약 공정에서 부식성 가스가 사용된다면, 반사체를 보호해야 합니다. 그렇지 않으면 금이 손상되거나 산화되어 반사율이 떨어집니다. 과열도 마찬가지입니다. 코팅이 벗겨지거나 손상되면 열 분포가 깨집니다. 그러면 결함이 있는 제품이 생기게 됩니다.
반사체를 깨끗하게 유지하고, 정확하게 배열해 주면, 물리학이 나머지 작업을 해줄 것입니다.