와이퍼가 가열될 때까지 기다리는 데 시간을 낭비하지 마세요.
반도체 공장에서 일해본 사람이라면 ‘기다림’이 얼마나 짜증나는 일인지 잘 알고 있을 것입니다.
심층 처리 과정에서 가장 큰 문제는 과정 자체가 아니라, 가열 및 냉각 과정입니다. 전통적인 강제 공기 순환 방식은 너무 느립니다. 결국 뜨거운 공기를 방 안에 불어넣어 와이퍼가 그 열을 충분히 받아서 작업을 할 수 있기를 바라는 것입니다. 이 방식은 매우 느리며, 생산 속도를 저하시킵니다.
그런데 IR 가열 방식이 있습니다.
공기를 먼저 가열하려고 하지 않고, IR은 전자기파를 직접 웨이퍼 표면으로 보냅니다. 이는 에너지를 활용하는 전혀 다른 방식입니다.
왜 이 방식이 효과적인가요?
공기는 열 전도성이 매우 낮습니다. 강제 공기 순환 방식을 사용할 경우, 챔버 내의 공간을 가열하는 데 엄청난 에너지가 소모됩니다.
IR은 중간 단계를 생략합니다. 에너지가 즉시 웨이퍼 표면에 도달하기 때문에, 반응 속도가 매우 빠릅니다. 그래서 한 시간에 훨씬 더 많은 웨이퍼를 처리할 수 있습니다. 이는 온수기로 방을 따뜻하게 하는 것과 추운 날에 햇볕을 받는 것의 차이와 같습니다.
문제점들
물론 IR 방식에도 단점이 있습니다. 너무 강력한 열을 발생시키기 때문에 목표 온도를 초과할 수 있습니다. 센서가 저렴하거나 정확도가 낮다면, 웨이퍼가 손상될 수 있습니다.
이를 방지하기 위해 폐루프 피드백 시스템을 사용합니다. 이를 통해 시스템은 실시간으로 온도를 감지하고 필요에 따라 출력을 조절할 수 있습니다. 이는 단순히 열을 가하는 방식보다 훨씬 효과적입니다.
현실적인 고려사항
기존 장비를 버리기 전에, IR이 마법과 같은 해결책이 아니라는 점을 기억해야 합니다.
IR은 매우 높은 열 밀도를 만들어냅니다. 비록 처리 시간은 줄어들겠지만, 하드웨어는 더 큰 부담을 겪게 됩니다. 특히 진공 실링과 가스켓은 급격한 온도 변화로 인해 손상될 수 있습니다. 따라서 해당 부품들이 그러한 변화를 견딜 수 있는지 꼭 확인해야 합니다.
하지만 생산 규모를 늘리고 싶다면, IR은 훌륭한 선택입니다. 공기 순환 오븐에 비해 공간을 적게 차지하며, 웨이퍼를 더 빠르게 처리할 수 있습니다.