열을 정확한 곳에 전달하는 방법
대부분의 적외선 가열 방식은 그다지 효율적이지 않습니다. 에너지가 사방으로 퍼져나가기 때문입니다. 스마트 센서를 제조할 때, 특히 웨이퍼 단계에서는 기계의 몸체가 그 많은 열을 흡수하는 것을 원하지 않습니다. 열이 반드시 실리콘에 직접 전달되어야 합니다.
그래서 우리는 금으로 코팅된 반사체를 사용합니다. 이는 에너지를 낭비하지 않고 정확한 방향으로 전달하기 위한 방법입니다.
왜 금일까요?
듣기에는 화려해 보이지만, 사실은 실용적인 선택입니다. 금은 적외선을 효과적으로 반사할 수 있습니다. 반사체에 정밀하게 금 층을 입힘으로써, 시스템이 열을 흡수하는 것을 막을 수 있습니다. 그 결과, 넓게 퍼지는 열 대신 집중된 열광선이 생성됩니다. 가장 좋은 점은, 전력 공급을 높일 필요 없이도 웨이퍼에 훨씬 더 많은 열이 전달된다는 것입니다. 이는 마치 커다란 도구를 정밀한 수술 도구로 바꾸는 것과 같습니다.
“핫 스팟” 문제
문제는, 열을 너무 집중시키면 문제가 생긴다는 것입니다. 만약 금 코팅이 고르지 않거나 형상이 약간 비뚤어지면 핫 스팟이 발생할 수 있습니다. 이는 웨이퍼가 손상되거나 센서 패키징이 망가질 수 있습니다.
우리는 초점을 조절하는 데 많은 시간을 들입니다. 에너지가 웨이퍼 전체에 균등하게 분포되도록 해야 하므로, 한쪽 모서리가 너무 뜨거워져서 제품이 망가지는 일이 없도록 해야 합니다.
타협점
완벽한 것은 없습니다. 금은 훌륭하지만, 다소 까다로운 특성도 있습니다. 만약 클린룸의 환경이 적절하지 않거나 잘못된 세정제를 사용한다면, 금 코팅이 벗겨지거나 산화될 수 있습니다. 따라서 효율성을 높이는 것과 표면을 깨끗하게 유지하기 위한 노력 사이의 균형을 맞춰야 합니다.
또한, 더 많은 열을 작은 면적에 집중시키기 때문에, 냉각 장치도 그에 걸맞은 성능을 가져야 합니다. 만약 냉각 장치가 웨이퍼 가장자리의 열을 감당하지 못한다면, 기판이 과열될 수 있습니다.
마지막으로, 전원 공급 장치가 안정적인지 반드시 확인해야 합니다. 약간의 전압 변동만으로도 적외선의 파장이 변할 수 있으며, 그로 인해 공정 온도가 제대로 유지되지 않을 수 있습니다.