왜 열 낭비를 막기 위해 금을 사용하는가?
웨이퍼 가공 과정에서 엄청난 양의 전력이 소모되는데도 온도가 원하는 수준에 도달하지 않는다면, 그건 아마도 기하학적인 문제 때문일 것입니다. 기본적으로 에너지가 새어나가고 있는 것입니다. 적외선 에너지가 웨이퍼에 닿는 대신 기계의 몸체로 흘러나가버립니다. 이는 전력의 낭비입니다.
그래서 우리는 금으로 코팅된 반사체를 사용하는 것입니다.
보기 좋아서가 아닙니다.
분명히 말하지만, 우리가 금을 사용하는 이유는 기계를 더 멋지게 보이게 하기 위한 것이 아닙니다. 일반 알루미늄 반사체는 너무 많은 에너지를 흡수합니다. 하지만 금은 다릅니다. 금은 근적외선을 원래 있어야 할 곳으로 효과적으로 반사해냅니다.
금 코팅을 사용함으로써 에너지를 집중시킬 수 있습니다. 그 결과, 전력 공급 장치의 출력을 높이지 않고도 웨이퍼의 목표 온도에 도달할 수 있습니다. 그렇게 되면 전기 요금도 줄어들고, 하드웨어도 더 시원하게 작동합니다.
열을 정확한 위치에 전달하기
여기서의 진짜 목표는 열 밀도를 조절하는 것입니다. 아무도 웨이퍼 위에 ‘차가운 부분’이 생기는 것을 원하지 않습니다. 그렇게 되면 결과가 일관성이 없어지고, 많은 양의 웨이퍼가 폐기되게 됩니다.
우리는 반사체의 곡률을 조절하여 에너지를 정확한 위치에 전달합니다. 그렇게 하면 가열 시간이 훨씬 줄어듭니다. 게다가 열 분포도 더 균일해집니다. 이렇게 하면 웨이퍼의 가장자리도 손상되지 않고, 전체 표면이 동일하게 처리됩니다.
단점과 그 해결 방법
문제는, 그렇게 많은 에너지를 집중시키면 반사체 자체가 손상된다는 점입니다. 웨이퍼가 필요한 열을 받는 동안, 주변 부품들은 엄청난 열 스트레스를 겪게 됩니다.
이때 바로 냉각 장치가 중요해집니다. 공기 흐름이 약하면 반사체가 과열됩니다. 그렇게 되면 금 코팅이 손상되고, 효율도 떨어집니다.
금 표면을 잘 관리해야 합니다. 만약 금 표면이 더러워지거나 산화되면, 복사 에너지가 줄어듭니다. 그러면 더러운 반사체를 보상하기 위해 히터를 더 세게 작동시켜야 합니다. 이는 손실만 초래할 뿐입니다. 반사체를 깨끗하게 유지하고, 공기가 잘 흐르도록 하면 시스템이 스스로 제대로 작동할 것입니다.