熱の無駄遣いを止めよう：ウェーハを効率的に加熱する方法
従来の赤外線ランプの問題点は、熱があらゆる方向に放出されてしまうことです。半導体製造装置内で作業する際、これは大きな問題です。高価な装置を使っているにもかかわらず、エネルギーの大部分がウェーハに届くどころか、装置の内壁に当たってしまいます。その結果、内壁が高温になり、敏感な部品に損傷を与えるだけでなく、装置を操作する人にとっても安全上の危険が生じます。
熱を必要な場所に送る
この問題を解決するには、指向性のある赤外線技術を利用します。これは単なる電球というよりは、集中した光ビームのようなものです。反射器や特殊なコーティングを使って、光子を正確に必要な場所に送り込みます。角度を狭めることで、エネルギーをウェーハ表面に集中させることができます。通常、装置の内部に漏れる「余分な熱」もなくなります。
その結果、ウェーハは迅速に目標温度に到達し、装置の内壁は冷たい状態のままです。これははるかに効率的な作業方法です。
出力と距離のバランス
では、ランプをどこに設置するかは常に難しい問題です。近すぎると、局所的に過度な熱が発生し、最悪の場合、ウェーハの表面が焼けてしまいます。逆に、遠すぎると、迅速に温度を上げるのに必要な強い出力が得られません。一般的には、出力と距離のバランスを考慮して決定します。高出力の短波ランプを使えば、十分な安全距離を保ちつつ、出力を維持できます。
ただし注意が必要です。出力を上げると、配線や電源装置に負担がかかります。ケーブルがピーク時の電流に耐えられるか確認してください。そうでないと、電圧降下の問題が発生します。
メリット
最良な点は、装置の内壁に巨大で重たい冷却装置を使う必要がなくなることです。スペースを節約できるだけでなく、冷却にかかるコストも大幅に削減できます。
ひとつアドバイス：反射器を常に清潔に保ちましょう。汚れが付くと、光が散乱し、再び内壁が高温になってしまいます。