ツール内の熱によるドリフトを防ぐ方法
正直に言うと、半導体製造装置の内部を加熱しようとして、壁を焼けばかりしてしまうのは大変な問題です。
もし従来の対流式ヒーターや全方位型ヒーターを使う場合、結局は熱があちこちに散らばってしまいます。そうなると「熱い壁」ができてしまい、それは大惨事の元です。筐体が変形したり、メンテナンスを行う人々が火傷を負ったりすることになります。誰もそれを望んでいません。
解決策は、空気を加熱するのではなく、指向性のある赤外線ヒーターを使うことです。
熱が実際にどのように移動するか
指向性のある赤外線ランプは、まるで懐中電灯のようなものですが、熱を発生させるためのものです。部屋全体を温める代わりに、エネルギーを集中させて特定の場所に送り込みます。
赤外線光子はウェーハや基板に直接当たります。反射板の形状を調整することで、熱が正確に必要な場所に届き、筐体の内壁から離れた状態を維持できます。無駄な熱が壁に伝わることはありません。とてもシンプルです。
状態を安定させる方法
単にスイッチを入れるだけでは不十分です。プロセスを常に監視する必要があります。
これらのランプは、コンポーネントの表面温度をリアルタイムで監視する高精度なサーミスタと組み合わせて使用されます。温度が下がったら、コントローラーが出力を上げます。逆に、温度が高すぎる場合は出力を下げます。
最良な点は、反応が非常に速いことです。空気が温まるのを待つ必要がないため、ほぼ即座に反応します。また、HVACシステムも余分な負担をかけずに済みます。
実際の制約事項
もちろん、これは魔法の杖ではありません。何らかのTrade-offがあります。
指向性加热は、見通し線上にある場所でのみ効果的です。もしワークピースの形状が複雑だったり、深い凹みがあったりすると、光束はその部分に当たりません。その結果、冷たい領域ができてしまいます。設計段階で熱の分布を正確に把握しておく必要があります。
また、出力の高いランプを使う場合、電源に負担がかかります。また、サーミスタの位置も正確に設定しなければ、目標温度を超えてしまう可能性があります。