더 이상 오븐을 기다리지 마세요: 웨이퍼를 가열하는 더 좋은 방법
대부분의 반도체 제조 공정에서는 여전히 같은 방식이 사용되고 있습니다. 바로 열공기 순환 방식입니다. 이는 사실상 거대한 대류 오븐과 같은 것입니다. 공기를 가열하면 그 공기가 웨이퍼를 가열하는 것이죠. 하지만 이 방식은 매우 느립니다. 솔직히 말해, 이것이 바로 전체 공정의 가장 큰 병목 지점입니다. 스위치를 켜고 목표 온도에 도달하기까지의 시간은 그야말로 낭비된 시간일 뿐입니다.
중간 단계를 생략하기
적외선 가열 방식은 전혀 다른 방식으로 작동합니다. 공기를 조절하는 대신, 적외선 발생기가 전자기파를 직접 웨이퍼 표면에 보냅니다. 에너지가 표면에 닿으면 즉시 흡수됩니다. 몇 분이 아니라 밀리초 단위로 처리가 이루어집니다. 이렇게 되면 거대한 송풍기나 덕트 시스템으로 인한 열적 지연도 사라집니다.
공간과 부품의 활용도 증가
강제로 공기를 순환시키는 방식을 버리면 공간 활용도가 높아집니다. 안정적인 온도를 유지하기 위해 크고 무거운 오븐이나 시끄러운 송풍기가 필요하지 않습니다. 게다가 적외선 배열을 사용하여 웨이퍼의 특정 부분만을 가열할 수 있습니다. 이렇게 하면 공기를 사용할 때보다 훨씬 더 정밀한 제어가 가능합니다. 또한 온도를 훨씬 빠르게 상승시키거나 낮출 수 있으므로 “기다리는 시간”도 사라집니다. 그 결과 처리 속도가 훨씬 빨라집니다.
단점도 있습니다
물론 적외선 가열 방식에도 단점이 있습니다. 열이 너무 직접적으로 전달되기 때문에 주의가 필요합니다. 만약 적외선 발생기의 위치가 잘못되거나 컨트롤러가 제대로 조율되지 않으면, 웨이퍼의 특정 부분이 과열될 수 있습니다. 하드웨어만 교체해서는 안 됩니다. 센서의 위치도 다시 고려해야 합니다. 또한 냉각 시스템이 급격한 온도 변화를 감당하지 못한다면 웨이퍼가 변형될 수 있습니다.
하지만 처리 시간을 줄이고 싶은 공장들에게는 이 방식이 최선의 선택입니다. 이는 마치 방 전체를 가열하는 것과 택시등을 켜는 것의 차이와 같습니다. 부품들을 훨씬 빠르게 가공하여 완성할 수 있습니다.