治療用の熱があちこちに漏れ出さないようにしましょう
IR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。半導体の硬化処理用チャンバーでは、ウェーハに当たらないエネルギーはすべて無駄になってしまいます。
しかし、それだけではありません。その余分な熱は、装置の内壁に悪影響を与えます。もし装置の外殻が熱くなりすぎて人が火傷するような状態になってしまったら、それは単なる加熱の問題ではなく、熱の方向性の問題です。
熱を適切な場所に送り込む
この問題を解決するために、精密な反射板を使用します。これは光を「跳ね返す」というよりは、光の形を変えると考える方が良いでしょう。
通常、金やアルミニウムでコーティングされたパラボリック型の反射板をランプの後ろに設置することで、IRエネルギーをウェーハに直接向けることができます。つまり、点光源を集中したビームに変えるわけです。
その結果、熱の分布がずっと均一になります。ウェーハが適切な温度に到達するのも早くなり、装置の外殻も触っても冷たく保たれます。
適切な材料の選択（そしてトラブルを避けるために）
使用する材料は、波長によって異なります。長波長のIRには金でコーティングされた反射板が最適ですが、コストは高くなります。短波長の場合は、研磨されたアルミニウムが適しています。
しかし、ここが難しいところです。これらの反射板は、激しい熱に耐えて変形しないようにしなければなりません。
もし熱膨張によって形状が数ミリメートルでも変わってしまうと、熱の分布が乱れてしまいます。そうなると、ウェーハ上に「ホットスポット」ができ、硬化処理が不均一になったり、基板が損傷したりする可能性があります。
実際の環境での利用
方向性を正確に制御することで、施設の暖房・空調システムにも大きなメリットがあります。熱がクリーンルーム全体に漏れ出さないため、冷却システムは過度な負担をかける必要がありません。
ただし注意が必要です。熱を集中させると、ウェーハへの負荷も増えます。反射板の曲率とランプの出力のバランスを見極める必要があります。焦点を調整せずに出力を高くしすぎると、ウェーハの端が焼けてしまう危険があります。重要なのは、そのバランスを取ることです。