왜 반도체 웨이퍼를 건조하기 위해 금을 사용하는가?
웨이퍼 세척 공정에서는 균형을 잘 맞춰야 합니다. 웨이퍼 표면을 빠르게 건조시켜야 하지만, 너무 세게 건조하면 열응력으로 인해 웨이퍼가 변형될 수 있습니다.
이때 바로 우리의 장비가 필요합니다. 우리는 방수 기능이 있는 적외선 램프와 금으로 코팅된 반사판을 함께 사용합니다. 왜 금일까요? 금은 열이 기계의 본체로 손실되는 것을 막아주고, 그 열을 정확히 웨이퍼에 전달해줍니다.
비결은 반사에 있습니다.
대부분의 사람들은 알루미늄 반사판을 사용하지만, 문제는 알루미늄이 적외선 에너지를 많이 흡수한다는 점입니다. 반면 금은 근적외선을 매우 효율적으로 반사합니다.
얇은 금 층을 추가함으로써, 원래는 뒤로 방출되어야 할 열을 다시 목표 지점으로 돌려보낼 수 있습니다. 그 결과, 램프의 전압을 높이지 않아도 훨씬 강한 열이 발생합니다. 이것이 바로 물리학의 묘미입니다.
“습한 환경” 문제 해결
이 램프들은 세척 환경에 있기 때문에, 사실상 습기 속에 있습니다. 만약 한 방울의 물이 전극에 닿으면 램프가 즉시 파손됩니다.
우리는 밀폐성을 확보하기 위해 많은 시간을 들입니다. 또한 반사판의 형태도 신중하게 고려합니다. 우리는 집중된 열선을 원하기 때문입니다. 이렇게 하면 주변의 기계 부품들이 차가워지고, 에너지가 웨이퍼에 집중됩니다.
Trade-offs (항상 양면성이 존재합니다)
이렇게 많은 에너지를 집중시키는 것은 양날의 검과 같습니다. 금으로 인해 열이 너무 강해지므로 주의해야 합니다.
만약 컨베이어의 속도가 너무 느리거나 램프들이 너무 가까이 배치되어 있다면, 웨이퍼의 가장자리가 손상될 수 있습니다. 또한 반사판 뒤쪽이 매우 뜨거워질 수 있으니, 냉각팬도 제대로 작동하는지 확인해야 합니다.
가장 좋은 점은, 이 장비들이 그대로 교체 가능하다는 것입니다. 기존의 적외선 장비를 교체하고 연결하기만 하면 됩니다. 그러면 물이 훨씬 빨리 마르고, 전력 소비도 줄어듭니다.