シャーシの内壁を加熱するのをやめましょう
半導体製造装置で通常の対流式や全方位加熱方式を使用したことがある方なら、その苦労はご存知でしょう。ウェハーを加熱しようとしても、結局はウェハー以外の部分が加熱されてしまいます。内壁は過度に加熱され、装置の筐体もダメージを受けます。また、作業員も巨大な危険にさらされることになります。エネルギーの無駄遣いであり、関係者全員にとって悩みの種です。
私たちは異なる方法を採用しています。方向性のある赤外線ランプを使用し、エネルギーを正確にウェハー上に集中させます。
実際の動作原理
抵抗ヒーターを考えてみてください。それは360度、あらゆる方向に熱を放出します。これはめちゃくちゃです。一方、私たちの赤外線ランプは反射器や特定の波長調整を利用して、エネルギーを前方に集中させます。周囲の機器が熱を吸収する「ホットウォール効果」が起こらず、熱流はウェハー上に集中します。そうすれば、ウェハーは所定の温度に到達し、装置の他の部分は冷たいままです。
利点と課題（そしてその対処法）
この高出力のランプは非常に強力です。しかし、その強力さ故に、冷却システムをしっかりと管理する必要があります。もし位置合わせがずれたり、反射器が汚れたりすると、再び熱が内壁に移動してしまいます。重要なのは、焦点距離を完璧に調整することです。そうすれば、熱は基板上に留まります。
日々の業務への影響
まず、施設内の冷却装置の負担が大幅に軽減されます。また、ウェハー全体の温度分布もより均一になり、加工の均一性が向上します。さらに、メンテナンスもずっと楽になります。何かを修理する際に、内壁に残った熱に悩まされることもありません。
ただし、電源については注意が必要です。これらのランプはほぼ瞬時に最大出力に達します。古いセラミック素子のようにゆっくりと温めていくわけではありません。つまり、バランスを取る必要があります。より速いサイクルが得られますが、目標値を超えないようにPIDコントローラーを適切に調整する必要があります。