無駄な熱の放出をやめましょう
一般的な赤外線ランプの問題点は、熱があらゆる方向に放出されることです。360度全方位に放射されます。
このような石英製ランプを半導体加工装置の中に入れると、ウェーハだけでなく、装置の内壁やケース、そしてその他すべての部分も加熱されてしまいます。これは電力の無駄遣いであり、実際、安全性の観点からも問題です。誰も、熱が至る所に漏れ出して作業員が火傷するような装置を欲しがりません。
最善の解決策
私たちは、石英製ランプの裏側に薄い金の層を塗ることでこの問題を解決します。これは、赤外線光用の高性能ミラーと考えてみてください。エネルギーが装置の枠の中に漏れ出す代わりに、金がそのエネルギーを前方に反射させます。
そうすることで、必要な場所にのみ集中的に熱が与えられます。その結果、ウェーハは適切な温度になりますが、装置の壁は触っても温かくありません。
デメリット
熱が集中するため、より高いワット密度を使用しても、内部の配線が溶融したり、過熱センサーが作動したりする心配はありません。これは、熱安定性が重要な高精度加工において非常に有効です。
しかし、注意点もあります。エネルギーが一方向に集中するため、対象物上のフラックス密度が大幅に高くなります。もし材料がその強度に耐えられない場合、基板上にホットスポットが発生する可能性があります。その場合は、PIDコントローラーを調整して、この余分な効率を処理する必要があります。しかし、これは小さな調整で大きな効果が得られます。
なぜこれが重要なのか
金コーティングされたランプを使用することで、冷却ファンの性能を過剰に高める必要がなくなります。装置の壁に巨大で重々しい断熱材を設置する必要もありません。
そうすることで、装置全体がよりスリムになります。作業員も安心して装置の周りを動けます。また、カビ内の空気を加熱する必要がなくなるため、エネルギーコストも削減できます。つまり、より効率的に機能するのです。