반도체 제조 공정에서는 정밀도가 모든 것입니다. 하지만 오랫동안 우리는 기존의 저항식 히터를 사용해왔습니다. 이러한 히터들은 마치 거대한 히터와 같아서 웨이퍼를 따뜻하게 해주긴 하지만, 동시에 기계 전체를 따뜻하게 만들어 에너지를 낭비합니다.
우리는 이러한 방식에서 벗어나고 있습니다. 적외선 히터로의 전환은 간단합니다. 목표물을 빠르게 원하는 온도로 가열할 수 있으며, 주변 공기까지 따뜻하게 할 필요가 없습니다.
왜 하우징이 중요한가?
세상에서 가장 좋은 히팅 램프를 가지고 있어도, 그것을 제대로 보호할 수 있는 하우징이 없다면 아무 소용이 없습니다. 우리는 고품질의 스테인리스 스틸로 하우징을 만듭니다. 이는 열 변화로 인한 팽창과 수축에도 견딜 수 있기 때문입니다.
하지만 내구성만이 중요한 것은 아닙니다. 하우징은 일종의 ‘거울’과 같습니다. 우리는 강철 시트의 곡선을 세심하게 계산하여 적외선을 웨이퍼에 직접 비추도록 합니다.
이렇게 열을 집중시키면, 열이 클린룸 전체로 퍼지지 않습니다. 그리고 여기서 진짜 장점이 나타납니다. 실내 온도가 낮아지므로, HVAC 시스템은 과도한 노력을 들여 실내 온도를 낮출 필요가 없습니다. 바로 이 점에서 탄소 배출량이 줄어듭니다.
킬로와트를 낭비하지 마세요
적외선은 달라집니다. 이는 복사열입니다. 공기를 따뜻하게 한 다음 그 열이 목표물에 도달하기를 기다리는 대신, 적외선은 직접 목표물을 가열합니다.
우리는 이러한 시스템을 설계할 때 “온도 상승 시간”을 최소화합니다. 도구가 온도에 도달하기까지 걸리는 시간이 짧을수록, 웨이퍼당 소모되는 에너지도 줄어듭니다. 즉, 더 효율적입니다.
문제점: 열 관리
하지만 타협점이 있습니다. 고밀도 적외선 배열은 매우 강렬한 열을 발생시킵니다.
스테인리스 스틸 하우징이 대부분의 에너지를 반사한다고 해도, 장치의 뒷부분은 여전히 과열됩니다. 그냥 기존의 프레임에 넣어두고 성공을 기대할 수는 없습니다. 반드시 냉각 시스템을 잘 검토하여 해당 부위의 열을 감당할 수 있는지 확인해야 합니다.
여기서 정밀도가 매우 중요합니다. 하우징이 정확한 허용 오차 내에서 제작되지 않으면, 과열된 부분이 생깁니다. 그리고 과열된 부분은 불균일한 가열을 초래하여 결국 폐기해야 하는 웨이퍼가 생깁니다.
그래서 우리는 용접의 품질과 표면 처리에 많은 신경을 씁니다. 이를 통해 수천 번의 주기에도 반사율이 일정하게 유지되어, 생산된 웨이퍼의 품질이 일관될 수 있습니다.