無駄な熱の浪費をやめましょう
半導体製造工場において、無駄に消費される1ワットものエネルギーは、実質的にはお金の無駄遣いに他なりません。多くの人は気づかないかもしれませんが、ヒーターから放出される赤外線エネルギーの多くは、単にチャンバーの壁に当たって失われてしまいます。これは明らかな無駄です。
そのため、私たちは金でコーティングされた反射板を使用しています。聞こえは派手ですが、目的は単純です——つまり、熱が部屋全体を温めるのではなく、直接ウェーハに届くようにするのです。
なぜ金なのか？
通常の石英ランプは、放射エネルギーをあらゆる方向に放出します。しかし、薄い金の層を加えることで、その近赤外線エネルギーの98％以上を反射させることができます。
これにより、広範囲にわたって弱く熱が散乱するのではなく、集中したビームとしてウェーハに届くようになります。その結果、目標とする温度に到達するのがずっと早くなります。また、エネルギーの損失を補うために電圧を上げる必要もないので、フィラメントが壊れる頻度も大幅に減ります。
熱を正確に必要な場所に送る
本当のポイントは、反射板の形状にあります。この形状を調整することで、熱がウェーハにどのように当たるかを正確に制御できます。
もしこのように調整されていない装置を使った場合、低温部分ができてしまいます。300mmサイズのウェーハでは、このような不均一な温度分布は大変な問題です。適切に調整すれば、ウェーハ全体で熱が均一になります。
代償（必ず存在するもの）
ただし、こんな問題もあります。大量のエネルギーを集中させると、ランプの電極がダメージを受けます。また、筐体も反射された熱に対処しなければなりません。
冷却システムを無視するわけにはいきません。空気の流れが悪いと、ランプが早く壊れてしまいます。冷却システムが十分な性能を発揮できるようにしなければなりません。
結論
私たちが作ったのは、既存のIRアレイの簡単な置き換え品です。既存の制御装置に接続するだけで、すぐに使えます。
最良な点は、プロセスの温度が安定しているにもかかわらず、消費電力が減少することです。また、工場内に漏れ出る余分な熱も少なくなるので、HVACシステムにとっても好都合です。