웨이퍼 세척 및 건조 과정을 최대한 효과적으로 활용하는 방법
세척 과정에서의 목표는 매우 간단합니다. 즉, 웨이퍼를 빠르게 완전히 건조시키면서도, 웨이퍼가 손상되거나 표면에 이물질이 남지 않도록 하는 것입니다.
이를 위해 우리는 방수 기능이 있는 적외선 램프를 사용합니다. 하지만 진정한 비결은 램프 자체가 아니라, 그 램프와 함께 사용되는 금 도금된 반사체에 있습니다.
일반적인 알루미늄 반사체의 경우, 그다지 효과적이지 않습니다. 왜냐하면 에너지를 너무 많이 흡수하기 때문입니다. 반면 금은 적외선 스펙트럼의 상당 부분을 다시 반사해냅니다. 그래서 열이 기기의 외부로 낭비되는 대신, 더 많은 에너지가 웨이퍼에 직접 전달됩니다.
왜 금을 사용하는가?
결국은 낭비를 줄이기 위해서입니다. 고출력 램프를 사용할 때, 엄청난 양의 열이 역방향으로 발산됩니다. 금 도금된 반사체는 그 낭비된 에너지를 다시 웨이퍼 쪽으로 보내줍니다. 그 결과, 램프의 출력을 높이지 않아도 더 높은 표면 온도를 얻을 수 있습니다. 즉, 더 많은 에너지를 사용하는 것이 아니라, 이미 있는 에너지를 효과적으로 활용하는 것입니다.
어려운 점들
세척 과정에서는 습기와 화학 물질의 증기가 곳곳에 존재합니다. 그래서 필라멘트를 보호하고 단락을 방지하기 위해 장치의 끝부분을 밀봉해야 합니다.
하지만 열 관리에도 주의해야 합니다. 금 도금된 반사체는 열을 집중시키는 데 매우 효과적이기 때문에, 열이 매우 강해집니다. 만약 컨베이어에 문제가 생기거나 웨이퍼가 램프 아래에 너무 오래 머물게 되면, 웨이퍼가 과열될 수 있습니다. 그래서 정밀한 PID 컨트롤러를 사용하는 것이 좋습니다. 이를 통해 모든 것을 안정적으로 유지하고 위험한 과열 상태를 방지할 수 있습니다.
장점
이 방식을 사용하면 훨씬 효과적입니다. 목표 온도에 도달하기 위해 더 많은 램프가 필요하지 않습니다. 그러면 기계의 크기가 줄어들고, 전력 공급 시스템도 과부하를 겪지 않습니다. 또한, 웨이퍼 전체에 걸쳐 균일한 건조 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 단순히 각 와트당 더 많은 작업을 할 수 있도록 하는 똑똑한 방법입니다.