なぜシリコンウェーハを加熱するのに金が使われるのか
シリコンウェーハを加熱する際、目的の部分に届かないエネルギーは無駄な出費となります。さらに悪いことに、その余分な熱が装置のフレームにこもってしまいます。これは絶対に避けたいことです。
このような問題を防ぐために、炭素繊維製の赤外線ランプに金でコーティングされた反射器を組み合わせています。アルミニウム製の反射器でも十分機能しますが、金ならまた別次元の性能を発揮します。
秘密は「反射の効率」にあります。
金はアルミニウムや銀よりもはるかに高い効率で赤外線を反射します。反射器の裏側に薄い金の層を塗ることで、本来なら空間に消えてしまう光子を拾い上げ、前方に直接反射させるのです。その結果、集中した強力な熱が得られ、加熱速度も大幅に向上します。つまり、効率的なのです。
ただし、欠点もあります。
問題は、そんなに多くのエネルギーをウェーハに送り込むと、ランプ自体にも負担がかかるということです。したがって、冷却ファンや液体冷却システムが十分に機能しているかを確認する必要があります。もし空気の流れが悪ければ、反射器やフィラメントが早く壊れてしまいます。
工場での活用方法
これらはそのまま交換可能なように設計されているので、全体の装置を再構築する必要はありません。
そして最も良い点は、エネルギーが集中しているため、より少ない電力で目的の温度に到達できるということです。電源装置も喜ぶでしょう。
現場のエンジニアにとっては、サイクルタイムが短縮され、ウェーハ全体に均一に熱が行き渡るという利点があります。重要なのは「高級なコーティング」ではなく、熱が正しく目的の場所に届くようにすることです。