半도체 가열기를 최대한 효과적으로 활용하는 방법
半도체 웨이퍼를 다룰 때는 단순히 열을 높이는 것만으로는 충분하지 않습니다. 중요한 것은 그 열이 어디로 가는지입니다.
일반적인 반사체들은 적외선을 사방으로 흩뿌리기만 하므로 에너지가 낭비됩니다. 우리는 다른 방식을 사용합니다. 금으로 코팅된 반사체를 사용함으로써 에너지의 이동 방향을 바꿉니다. 열이 흩어지는 대신, 금은 적외선의 상당 부분을 웨이퍼 쪽으로 다시 반사시킵니다.
왜 금인가?
금은 장파장의 적외선을 훌륭하게 반사하기 때문입니다.
이러한 코팅이 없다면, 히터의 외장재는 마치 스펀지처럼 열을 흡수해버립니다. 하지만 금 코팅이 있으면 에너지가 한 점에 집중됩니다. 그 결과, 같은 와트 수에서도 훨씬 더 강력한 열이 발생합니다. 이는 목표 온도에 더 빨리 도달할 수 있게 해주며, 히터의 손상 위험도 줄여줍니다.
전선 문제
문제는, 그렇게 많은 열이 집중되면 전선에 큰 부담이 가진다는 것입니다.
일반적인 PVC나 실리콘으로 만들어진 절연체는 과열되어 손상될 수 있습니다. 그 결과 몇 주 내에 단락이 발생할 수 있습니다. 그래서 우리는 이러한 히터와 테플론으로 만들어진 전선을 함께 사용합니다. 테플론은 그러한 고온에도 견딜 수 있어서 회로가 안정적으로 작동하고, 추가적인 유지보수 비용도 줄여줍니다.
주의해야 할 사항
물론, 이러한 강력한 성능에는 대가가 따릅니다. 열이 너무 강렬하기 때문에 온도 상승 속도가 빨라집니다. 하지만 이는 온도 센서에도 부담을 줍니다.
PID 제어 시스템이 이러한 빠른 속도에 맞게 조정되어 있지 않다면, 목표 온도를 넘어설 수 있습니다. 또한, 챔버 내부에 집중된 열을 처리할 수 있는 쿨링 시스템이 있는지도 확인해야 합니다.
우리는 이러한 히터들을 기존 히터를 대체할 수 있는 형태로 설계했습니다. 단, 전원 공급 장치가 해당 출력에 맞는 전력을 공급할 수 있는지 확인해야 합니다. 그러면 문제없이 사용할 수 있습니다.