왜 웨이퍼 경화 과정에서 금 코팅이 중요한가요?
웨이퍼를 경화할 때 가장 중요한 것은, 엄청난 양의 전력을 낭비하지 않으면서도 기판에 적절한 양의 열을 공급하는 것입니다. 대부분의 경우, 적외선 에너지는 그냥 기계의 본체 안으로 사라져버립니다. 이는 큰 낭비입니다.
바로 여기서 금 코팅된 반사체가 유용해집니다.
금의 특성과 알루미늄의 한계
대부분의 사람들은 알루미늄 반사체를 사용하지만, 문제가 있습니다. 파장이 길어질수록 알루미늄은 제대로 작동하지 못합니다. 반면 금은 다릅니다. 금은 적외선 스펙트럼의 98% 이상을 반사해냅니다.
램프 내부를 얇은 금 층으로 덮음으로써, 광자들을 다시 웨이퍼 쪽으로 보낼 수 있습니다. 이렇게 하면 각 와트당의 효율이 훨씬 높아집니다. 또한 초점이 더욱 선명해져서 목표 온도에 도달하는 데 걸리는 시간도 줄어듭니다. 이는 엄청난 시간 절약 효과입니다.
반사체의 형태가 중요합니다
반사체의 형태가 바로 열이 어디로 가는지를 결정합니다.
포물선 형태의 반사체를 사용하면 에너지가 좁은 범위에 집중됩니다. 에너지를 넓게 분산시키고 싶다면 타원형 반사체를 사용해야 합니다. 하지만 문제는, 반사체의 각도가 조금이라도 틀어지면 과열 지점이 생긴다는 것입니다.
이러한 과열 지점은 큰 문제가 됩니다. 웨이퍼가 변형되거나 경화 과정이 고르지 않게 될 수 있습니다. 그래서 우리는 반사체가 램프의 초점과 정확히 일치하도록 많은 노력을 기울입니다.
단점: 금은 깨지기 쉽습니다
금은 최고의 열 반사 효율을 제공하지만, 완전히 견고한 것은 아닙니다. 금은 매우 부드럽습니다. 표면에 작은 스크래치나 화학 물질이 묻으면 빛이 흩어져 효율이 떨어집니다. 그냥 연마제를 사용해서 청소하려고 하면 반사체가 손상될 수 있습니다. 램프의 밀폐 구조도 마찬가지입니다. 누수가 발생하거나 코팅이 벗겨지거나 산화되면 에너지 밀도가 급격히 떨어집니다.
물론 초기 비용은 더 높습니다. 하지만 대량 생산 환경에서는 에너지 절약과 처리 속도 향상을 고려할 때, 몇 달 안에 그 비용을 회수할 수 있습니다.