CNT 성장을 위한 적절한 열 공급 방법
탄소 나노튜브를 성장시킬 때는 전력량에만 집중하기 쉽습니다. 하지만 중요한 것은, 그 에너지가 실제로 웨이퍼에 도달하지 않는다면 아무리 많은 전력을 공급해도 소용이 없다는 점입니다. 더 많은 전력이 필요한 것이 아니라, 그 에너지를 보다 효과적으로 웨이퍼에 전달할 수 있는 방법이 필요합니다.
그래서 우리는 금으로 코팅된 반사체를 사용합니다. 이는 에너지 낭비를 줄이기 위한 것입니다.
왜 금인가?
일반적인 석영 히터를 사용할 경우, 많은 에너지가 챔버의 벽에 낭비됩니다. 마치 창문이 열린 상태에서 방을 따뜻하게 하는 것과 같습니다.
우리는 그 대신 하우징에 고순도 금 코팅을 사용합니다. 왜냐하면 금은 적외선을 다시 원래 위치로 되돌려보내는 데 매우 효과적이기 때문입니다. 알루미늄이나 가공된 강철보다 훨씬 우수합니다.
그 결과, 전체 진공 챔버가 가열되는 대신, 광자들이 바로 웨이퍼 쪽으로 전달됩니다. 이렇게 하면 에너지가 훨씬 더 집중됩니다. 게다가 냉각 시스템도 그다지 큰 부담을 갖지 않아도 됩니다. 그래서 목표 온도에 도달하는 데 걸리는 시간도 훨씬 짧아집니다.
단점과 주의사항
단순히 반사체를 넣는 것만으로는 충분하지 않습니다. 램프의 전력량을 반사체의 형태에 맞게 조절해야 합니다.
보통은 단파 적외선원과 함께 사용합니다. 이 방식은 기체를 더 잘 통과시키고 웨이퍼를 더 효과적으로 가열할 수 있습니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 금은 열을 매우 잘 집중시키므로, 램프의 위치가 조금만 잘못되어도 과열될 수 있습니다. 한순간 나노튜브를 성장시키고 있다가, 다음 순간에는 웨이퍼에 손상이 생길 수 있습니다. 그러므로 고정 장치가 튼튼해야 합니다.
장점
가장 좋은 점은 훨씬 적은 전력으로도 목표 온도에 도달할 수 있다는 것입니다. 그래서 전력 비용도 줄어들고, 장비도 더 시원하게 작동합니다.
또한 챔버의 온도가 변동하는 것도 방지되어, 안정적인 환경을 유지하기가 훨씬 쉬워집니다. 금으로 된 표면을 깨끗하게 유지해야 합니다. 조금이라도 먼지나 산화물이 생기면 반사율이 떨어져 열 생성량도 줄어듭니다. 깨끗하게 유지한다면 문제없이 작동합니다.