MEMS 웨이퍼를 안전하게 건조시키는 방법
MEMS 센서 웨이퍼를 건조시키는 것은 매우 까다로운 작업입니다. 물을 빠르게 제거해야 하지만, 너무 세게 처리하면 기계적 스트레스가 생겨 부품이 손상될 수 있습니다.
우리는 적외선 히터와 금으로 코팅된 반사체를 함께 사용하는 방법을 찾아냈습니다. 목표는 간단합니다. 열이 기계 내부가 아닌 웨이퍼 자체에 직접 닿도록 하는 것입니다.
왜 금인가?
대부분의 사람들은 알루미늄 반사체를 사용하지만, 이 경우 엄청난 양의 적외선 에너지가 낭비됩니다. 그건 그냥 낭비되는 열일 뿐입니다.
우리는 고품질의 금 코팅을 사용했습니다. 금은 근적외선을 효과적으로 반사하기 때문입니다. 이는 “더 많은 열을 추가하는” 것이 아니라, 열을 정확하게 웨이퍼로 전달하는 것입니다. 평소에는 공중으로 흩어지는 광자들을 웨이퍼 쪽으로 직접 보내는 것입니다.
가장 좋은 점은, 전력을 더 많이 사용하지 않고도 훨씬 더 강력한 열을 얻을 수 있다는 것입니다. 훨씬 효율적입니다.
적절한 열량 조절
MEMS 분야에서는 일관성이 가장 중요합니다. 웨이퍼의 한쪽이 다른 쪽보다 빨리 마르면 웨이퍼가 변형되거나 이상한 잔여물이 생길 수 있습니다. 그건 큰 문제입니다.
우리는 반사체의 형태를 조정하여 그러한 문제를 해결하기 위해 많은 시간을 들였습니다. 금 코팅 덕분에 열이 웨이퍼 전체에 고르게 분산됩니다. 훨씬 더 부드러운 결과가 나옵니다.
문제점과 그 해결책
문제는, 그렇게 많은 에너지를 웨이퍼에 전달하면 히터가 매우 뜨거워진다는 것입니다. 이를 그냥 무시할 수는 없습니다. 냉각 팬이나 물주머니가 주변의 열을 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다. 공기 흐름이 부족하면 전극이 과열되고 히터의 수명도 줄어듭니다.
또한, 정밀한 PID 컨트롤러를 사용해야 합니다. 금 코팅된 히터는 전력 변화에 매우 민감하므로, 설정값을 신중하게 조절해야 합니다. 그렇지 않으면 목표 온도를 초과할 수 있습니다.
일단 이 모든 것을 조절하면, 웨이퍼를 안전하게 보호하면서도 건조 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 이건 정말 좋은 방법입니다.