無駄なエネルギーの消費をやめよう：金コーティングされた赤外線ランプの真実
半導体ウェーハの処理を行っている場合、エネルギーが無駄に消費されているなら、それは設計上の問題です。以上です。
オゾンフリーな赤外線ランプを使用する際、目的は単に「物を温める」だけではありません。そのエネルギーをウェーハの表面の正確な位置に届け、周囲の環境を乱さないことが重要です。
なぜ金を使うのか？
多くの人はアルミニウム製の反射板から始めますが、実際にはアルミニウムはエネルギーを過剰に吸収してしまいます。まるでボールをスポンジで弾こうとするようなものです。
私たちが金を使うのは、赤外線を効果的に反射できるからです。そうすれば、機械のフレームがその熱を吸収して危険なほど熱くなることがなく、金の層が光子を目的の方向に戻します。結果として、より集中したエネルギーが得られ、1平方ミリメートルあたりのエネルギー密度が高くなります。これはより効率的な方法です。
熱への対処法
このランプはオゾンフリーなので、185nmの波長の光は発生しません。これは良いことで、チャンバー内にO3が蓄積する心配がありません。環境が安定しているため、作業がしやすくなります。
しかし、注意点もあります。
こんなに多くのエネルギーを狭い空間に閉じ込めると、熱負荷が非常に大きくなります。高出力のランプを使用する場合、冷却システムを甘く見てはいけません。空気の流れが少しでも乱れると、温度の不均一が生じ、ウェーハの焼成が均一に行われなくなります。
知っておくべき妥協点
金はエネルギーの方向を変えるのに優れていますが、柔らかすぎます。本当に柔らかいのです。
もしこの反射板をアルミニウムのように扱って擦ってしまうと、壊してしまいます。非接触型の清掃方法を使うべきです。ひとつでも傷が付くと、焦点が失われ、ウェーハに冷たい部分ができてしまい、問題が起きます。
最後に、これらのランプを精密なPIDコントローラーに接続することをお勧めします。金のおかげで熱の伝達が効率的になるため、ウェーハが目標温度に到達するのが以前よりもずっと速くなります。そのため、温度上昇の曲線を調整する必要があります。そうしないと、熱ショックのリスクがあります。誰もそれを望んでいません。