왜 금을 사용하여 열 문제를 해결하는가?
반도체 웨이퍼를 가공할 때는 사실상 에너지 낭비와의 싸움을 하는 셈입니다. 표면에 열이 전달되어야 하지만, 너무 자주 그 열이 기계의 몸체로 새어나갑니다. 이는 에너지의 낭비일 뿐만 아니라, 하드웨어에도 부담을 줍니다.
이때 바로 금으로 코팅된 반사체가 유용합니다.
비결은 바로 그 반짝임에 있습니다.
금을 사용하는 이유는 장파장 적외선 에너지를 효과적으로 반사하기 때문입니다. 알루미늄이나 스테인리스 스틸은 이러한 용도에 적합하지 않습니다.
마치 열을 반사하는 거울과 같습니다. 에너지가 장비의 프레임 안으로 스며들지 않고, 금 층이 그 에너지를 앞쪽으로 밀어냅니다. 그 결과, 열이 집중되어 웨이퍼에 더 많은 에너지가 전달됩니다. 간단한 물리 법칙이지만, 큰 효과를 가져옵니다.
하지만 한 가지 단점도 있습니다.
금은 매우 부드럽습니다. 만약 청소 과정에서 마모가 발생하거나 챔버가 더러워지면, 금 층에 스크래치가 생깁니다. 표면에 스크래치가 생기면 효율성이 떨어집니다. 따라서 청소에는 extra 주의가 필요합니다. 조심스럽게 다뤄야 하며, 그렇지 않으면 비싼 비용을 지불해야 합니다.
실제 환경에서의 활용
특히 처리 속도가 중요한 경우에 가장 큰 효과를 볼 수 있습니다. 에너지를 집중시킴으로써 목표 온도에 더 빠르게 도달할 수 있습니다. 더 이상 열이 오르기를 기다릴 필요가 없습니다.
이 장치는 기존의 전력 공급 시스템에 바로 연결될 수 있지만, 그냥 설정해두고 방치해서는 안 됩니다. PID 컨트롤러를 조정해야 합니다. 열 반응 속도가 훨씬 빨라지므로, 기존의 느린 시스템 설정을 그대로 사용하면 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 시간을 내어 적절히 조정하면 문제없이 사용할 수 있습니다.