왜 골드 코팅된 반사체가 웨이퍼에 있어서 중요한지
실리콘 웨이퍼를 가열할 때 챔버의 온도가 너무 높아진다면, 그건 결국 돈을 낭비하는 것과 같습니다. 이는 명백한 설계상의 결함입니다. 대부분의 사람들은 알루미늄 반사체를 사용하지만, 문제는 알루미늄이 너무 많은 에너지를 흡수한다는 점입니다.
그래서 우리는 금을 사용합니다. 반사체에 금을 코팅함으로써, 램프에서 나오는 적외선이 제대로 웨이퍼에 도달하도록 할 수 있습니다.
비결은 물리학에 있습니다.
금은 연마된 강철이나 알루미늄보다 적외선을 더 잘 반사합니다. 금은 광자를 흡수하는 대신 그것들을 반사시킵니다. 이를 통해 웨이퍼 전체의 온도가 일정하게 유지됩니다. 더 이상 가장자리와 중앙의 온도가 같은지 걱정할 필요가 없습니다.
하지만 한 가지 주의점이 있습니다.
높은 와트수의 램프를 작은 공간에 넣으면 열이 매우 심해집니다. 고왓수의 적외선 램프와 금 반사체를 함께 사용할 경우, 적절한 냉각 시스템이 필요합니다. 금은 열을 잘 반사하기 때문에, 웨이퍼에 닿지 않는 열은 챔버의 구조물에 부딪히게 됩니다. 적절한 환기가 이루어지지 않으면 챔버의 구조물이 손상될 수 있습니다. 이는 결코 좋은 상황이 아닙니다.
그럼 그 비용이 과연 합당한가요?
금은 결코 저렴한 재료가 아닙니다. 저정밀도 작업을 하는 경우라면, 이 정도의 고품질 반사체는 필요 없을 수도 있습니다. 마트에 갈 때까지 벤틀리를 탈 필요는 없으니까요.
하지만 반도체 처리에서는 열의 균일성이 매우 중요합니다. 그러므로 안정성과 에너지 절약 효과를 고려할 때, 그 비용은 충분히 합당합니다.
추가 팁: 매주 램프의 위치를 확인해 주세요. 반사율이 높은 시스템에서는 아주 작은 기울기만으로도 과열 현상이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 웨이퍼의 도핑이 고르지 않아지거나 에칭이 제대로 이루어지지 않을 수 있습니다. 그러면 값비싼 웨이퍼를 폐기해야 합니다.
설치할 때는 고온에 견딜 수 있는 부품을 사용해야 합니다. 또한 PID 컨트롤러도 빠른 반응 속도를 위해 적절히 조정되어야 합니다. 금은 매우 빠르게 반응하기 때문에, 컨트롤러도 그에 맞춰 작동해야 합니다.