기계를 가열하는 것을 그만두고, 웨이퍼를 건조시키는 데 집중해야 합니다.
MEMS 제조 업무를 해본 사람이라면 웨이퍼를 건조시키는 것이 얼마나 어려운지 잘 알 것입니다. 웨이퍼 표면에 남은 잔여물들과 싸워야 하기 때문입니다.
기존의 방식인 일반적인 대류 오븐을 사용하는 것은 비효율적입니다. 결국 전체 챔버가 가열되어 에너지가 낭비됩니다. 게다가 고가의 장비의 외부가 마치 거대한 라디에이터처럼 작동하여, 기계 벽면의 온도가 너무 높아져 사람이 화상을 입을 수도 있습니다.
그래서 우리는 방향성 적외선 가열 방식으로 전환했습니다.
핵심은 이것입니다.
공기를 가열하는 대신, 적외선 램프를 사용해 전자기파를 웨이퍼 표면에 직접 조사합니다. 단파 적외선을 사용하는 이유는, 장파 적외선보다 훨씬 빠르게 웨이퍼 표면의 유체층을 통과하기 때문입니다.
그 결과, 웨이퍼는 필요한 열을 얻지만, 기계의 나머지 부분은 시원한 상태를 유지할 수 있습니다.
하지만 그냥 램프를 향하게만 두는 것으로는 안 됩니다. “열 누출”을 막아야 합니다.
우리는 초점 거리와 반사판을 조절하여 빔을 정확하게 조절하는 데 많은 시간을 듭니다. 빔이 좁으면, 열이 기계의 다른 부분으로 퍼지는 것을 막을 수 있습니다.
그 결과, 기계의 표면 온도가 낮아집니다. 그래서 기술자들도 위험 없이 작업장을 돌아다닐 수 있습니다.
물론, 이것도 마법은 아닙니다. 타협점이 있습니다.
고강도 적외선 램프는 속도 면에서는 효과적이지만, 전력 소모가 많습니다. 또한 램프의 위치도 정확해야 합니다. 램프의 위치가 몇 밀리미터만 잘못되어도 웨이퍼에 열이 집중될 수 있습니다.
게다가 냉각 팬도 제대로 작동해야 합니다. 만약 램프 자체의 방열 기능이 제대로 작동하지 않으면, 전구가 곧 고장날 것입니다.
결국, 중요한 것은 물리법칙을 활용하는 것입니다. 처음부터 기계를 가열하는 것을 그만두는 것이 훨씬 효과적입니다.