웨이퍼에 더 많은 열을 공급하되, 주변 장비가 과열되지 않도록 하는 방법
바이오센서 제작에 종사해본 사람이라면 그 어려움을 잘 알 것입니다. 웨이퍼의 온도를 정확히 조절하면서도 주변 장비가 과열되지 않도록 하는 것은 마치 불가능한 일처럼 보입니다.
하지만 우리는 이 문제를 해결할 방법을 찾아냈습니다. 그 방법은 적외선 램프와 금으로 코팅된 반사체를 함께 사용하는 것입니다. 간단한 원칙입니다. 낭비되는 에너지를 줄이고, 모든 열을 필요한 곳에 정확히 전달하는 것이죠.
왜 금을 사용하는가?
대부분의 사람들은 알루미늄 반사체를 사용하지만, 이는 너무 많은 에너지를 흡수합니다. 이는 낭비적입니다. 우리는 그 대신 얇은 금층을 사용합니다. 금은 적외선에 있어서는 마치 거울과 같은 역할을 합니다.
반사체가 열을 흡수하는 대신, 광자들을 웨이퍼 쪽으로 다시 반사시킵니다. 그 결과, 집중된 열광이 생성됩니다. 가장 좋은 점은 목표 온도에 도달하기 위해 높은 출력을 사용할 필요가 없다는 것입니다.
온도를 일정하게 유지하기
이 분야에서는 온도의 균일성이 매우 중요합니다. 잘못된 위치에 ‘핫스폿’이 생기면, 전체 웨이퍼가 망가집니다. 정말 당황스러운 상황입니다.
금으로 코팅된 반사체의 형태를 조절함으로써, 에너지가 표면 전체에 어떻게 퍼지는지 조절할 수 있습니다. 그렇게 하면 열을 빠르게 가할 수 있으며, 그 결과 치료나 접착 과정도 훨씬 빨라집니다.
단점
물론 금은 열을 전달하는 데 훌륭하지만, 조금 까다로운 특성이 있습니다. 강한 세제나 화학물질을 사용하면 금 코팅이 손상될 수 있습니다.
만약 제조 환경에 부식성 가스가 많다면, 금을 보호하기 위해 석영 보호막을 사용해야 합니다.
또 한 가지, 많은 에너지를 한 지점에 집중시키므로, 램프와 배선이 그에 버금가는 내구성을 가져야 합니다. 배선이 그 열에 견딜 수 없다면 큰 문제가 생길 수 있습니다.
배선을 제대로 처리하면, 작업 시간이 줄어들고 에너지 비용도 절감됩니다. 그렇게 간단합니다.