無駄なエネルギーの消費をやめましょう
半導体製造の世界では、エネルギーの無駄遣いは単なる予算上の問題ではなく、大きな悩みの種です。シリコンウェーハを加熱するとき、IRエネルギーが装置の外に漏れ出てしまうのは避けたいことです。これは、窓を開けっ放した状態で部屋を暖めようとするのと同じです。
そのため、私たちは金メッキされた赤外線ランプを使用します。目的は簡単です——すべての光子がウェーハに当たるようにすることです。
金の力
一般的な石英ランプは、エネルギーをあらゆる方向に放出します。つまり、熱の半分が無駄になってしまいます。しかし、ランプの裏側に高純度の金の薄層を塗ることで、状況が変わります。金は近赤外線エネルギーの98％以上を反射します。これにより、従来の電球の代わりに、方向性のある熱ビームが得られます。ウェーハへの熱伝達量が大幅に向上しますが、電気代は変わりません。
注意点
もちろん、そんなに多くのエネルギーを狭い空間に集中させると、何かしらの代償が必要です。このように熱を集中させると、ランプ自体が急速に熱くなります。したがって、冷却システムが周囲の熱に対応できるかどうかが重要です。もし空気の流れが悪ければ、フィラメントが早く壊れてしまいます。
サーマルセンサーをしっかり監視しましょう。ウェーハが目標の温度に到達しているかを確認し、装置が壊れないようにしましょう。
使い方
最良の点は、これらのランプは通常の赤外線ランプとほぼ同じように使えるということです。金の層は非常に薄いため、ハロゲン光源のスペクトルに影響を与えません。慣れ親しんだ波長の光が得られ、しかもそれがウェーハにより多く当たります。
ヒント：金の表面を常に清潔に保ちましょう。少しのほこりや化学薬品でも、反射率が低下してしまいます。そうすると、ウェーハ上に熱の集中が起こり、硬化やエッチングが不均一になってしまいます。清潔に保てば、問題なく動作します。