왜 실험실에서는 금 코팅된 적외선 램프가 핫에어보다 우수한가?
핫에어 시스템을 사용해본 적이 있다면 그 과정을 잘 알 것입니다. 공기를 가열한 다음, 그 공기가 부품을 가열하기를 기다려야 합니다. 이 방식은 매우 느립니다. 반도체 처리 분야에서는 이러한 대기 시간은 결국 돈 낭비일 뿐입니다.
그래서 우리는 이중관 구조의 금 코팅된 적외선 램프를 사용하게 되었습니다. 공기의 도움 없이 에너지를 직접 기판으로 전달할 수 있습니다. 중간 단계가 없으니까요. 바로 열이 전달됩니다.
비결은 바로 금 코팅에 있습니다.
일반적인 석영관도 괜찮긴 하지만, 많은 에너지가 손실되거나 쓸모없이 흩어집니다. 금 코팅을 추가함으로써 램프를 고성능 거울처럼 만들 수 있습니다. 그 결과, 적외선 에너지가 직접 워크피스에 전달되고, 램프 내부에서 낭비되는 일이 없습니다.
또한 이중관 구조 덕분에 필라멘트의 표면적이 두 배가 되면서도 히터의 크기는 그대로입니다. 따라서 훨씬 더 많은 에너지를 전달할 수 있습니다. 몇 분이 아닌, 단 몇 초 만에 원하는 온도에 도달할 수 있습니다.
방 전체를 가열하는 대신, 웨이퍼만 가열하세요.
핫에어 오븐의 경우, 오븐 전체가 같은 온도가 될 때까지 기다려야 합니다. 매우 번거롭죠.
하지만 금 코팅된 적외선 램프를 사용하면 온도 상승이 거의 즉각적입니다. 에너지를 공기에 낭비하는 대신, 그 에너지를 직접 실리콘이나 GaAs 웨이퍼에 전달할 수 있습니다. 그래서 처리 시간이 줄어들고 생산성이 향상됩니다.
게다가 단파 적외선은 재료 내부 깊숙이 침투합니다. 표면은 뜨거운 반면 내부는 여전히 차가운 현상이 발생하지 않습니다. 이는 치료나 탈가스 과정에서 결함을 줄이는 데 큰 도움이 됩니다.
단점도 있습니다.
문제는, 이렇게 높은 열 밀도 때문에 전원 공급 장치에 큰 부담이 가해진다는 점입니다. 고출력의 이중관 램프를 사용한다면, 전력 패널이 초기의 전류 급증을 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다.
또한 냉각도 중요합니다. 램프 끝부분에서 열을 제거할 수 있는 팬이 필요합니다. 그렇지 않으면 램프가 손상될 수 있습니다.
이는 어느 정도의 타협이 필요합니다. 엄청난 속도를 얻을 수는 있지만, 열 관리에 더 세심해져야 합니다. 하지만 분명히 그만한 가치가 있습니다.