반도체 RTP 공정에서의 비용 문제 해결하기
간단히 말해, 현장에서는 단지 가격만을 고려하는 것이 아닙니다. 중요한 것은 작업을 제대로 수행하는 것입니다. 우리는 비싼 전용 RTP(급속 열처리) 램프를 대신하여 저렴하고 국내에서 생산된 적외선 가열 장치를 사용하려고 합니다. 그 목적은, 기계 전체를 다시 설계할 필요 없이도 원하는 열 처리 효과를 얻을 수 있도록 하는 것입니다.
전력, 전압, 크기 – 실제 성능의 핵심
우리가 만드는 램프는 RTP 챔버가 가하는 열 부하를 감당할 수 있도록 설계되었습니다. 대부분의 경우 400V의 고전압을 사용하여 웨이퍼의 온도를 빠르게 높일 수 있습니다. 300mm 길이라는 점도 중요한데, 이는 표준 사이즈이기 때문에 기존의 소켓과 열 처리 구역에 바로 장착될 수 있습니다.
물론 이러한 고출력을 위해서는 견고한 전력 공급 시스템이 필요합니다. 하지만 이를 통해 웨이퍼 전체에 균일한 열이 분배되어, 과열된 부분이 생기지 않고 일관된 성능을 유지할 수 있습니다.
열이 전달되는 방식 – 핵심 요소
핵심은 고순도 석영관입니다. 이 석영관은 급격한 가열 및 냉각 상황에서도 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 내부에서는 할로겐 가스와 필라멘트가 함께 작동하여 강력한 단파 적외선을 방출합니다. 이 파장은 실리콘 웨이퍼를 효과적으로 가열시키며, 에너지 손실이 거의 없습니다.
그리고 R7s 커넥터도 필수적입니다. 이 커넥터는 진동이 있어도 안정적인 연결을 가능하게 해주며, 석영 코팅은 에너지를 정확한 위치에 집중시키도록 설계되었습니다.
반도체 공장에서의 의미
반도체 공장에서는 가동 중단 시간을 시간 단위로 측정하는 것이 아니라, 손실된 웨이퍼의 양으로 측정합니다. 그래서 우리의 램프는 바로 교체할 수 있도록 설계되었습니다. 연결만 하면 바로 사용할 수 있으며, 별다른 번거로움이 없습니다.
또한 호환성이 뛰어나므로, OEM 부품을 사용할 때 발생하는 긴 대기 시간과 높은 비용을 피할 수 있습니다.
하지만 한 가지 단점이 있습니다. 높은 전력 밀도를 활용하려면 기계의 냉각 시스템이 완벽해야 합니다. 만약 챔버의 냉각 능력이 부족하면, 램프의 출력으로 인해 주변 온도가 너무 높아질 수 있습니다. 그러면 다른 부품들의 수명이 단축될 수 있습니다.
간단한 저울질
400V, 2500W의 램프는 엄청난 열을 발생시킵니다. 따라서 기계의 냉각 시스템도 그에 걸맞은 성능을 가져야 합니다. 만약 챔버의 냉각 능력이 부족하면 온도가 상승하여 부품들이 더 빨리 손상됩니다.
우리는 램프가 그 열을 감당할 수 있도록 설계했습니다. 하지만 나머지 시스템도 그에 맞게 작동해야 합니다.