なぜウェーハ加熱に金メッキされたホウジングを使用するのか
シリコンウェーハを加熱する際、1ワットというエネルギーも無駄にできません。
多くの人々は通常、標準的な研磨済みステンレス鋼製のホウジングを使用していますが、問題点があります。それは、このホウジングが余分なエネルギーを吸収し、散らしてしまうことです。これは非効率的です。そこで私たちは金メッキされた反射板を使用することで、そのエネルギーの漏れを防ぎ、赤外線を正確にウェーハ表面に直接当てるのです。
金の反射率の利点
金を使用するのは、見た目が良いからではありません。物理的な特性によるものです。金の放射率はアルミニウムや鋼鉄よりもはるかに低いため、赤外線の大部分が反射されます。
考えてみてください。ランプから出る光はあらゆる方向に届きます。高品質な反射板がなければ、そのエネルギーの半分は壁に当たって無駄な熱エネルギーに変わってしまいます。しかし金はその状況を変えます。エネルギーを再方向付けし、より集中した熱をウェーハ表面に与えるのです。
ホウジングの作成
まずステンレス鋼を使用します。これは耐久性が高く、構造的な負荷にも耐えられ、高温になっても変形しません。次に、そのステンレス鋼に正確な放物線や楕円型の形状の金メッキ層を施します。この形状こそが重要で、焦点がウェーハの中心に正確に当たるようにするための鍵です。
しかし、公差には厳格に注意する必要があります。もしランプが少しでも中心からずれていると、熱の集中が起こります。そして熱の集中は不均一な加熱を引き起こし、結果として大量のウェーハがダメになってしまいます。
トレードオフ
ただし、反射率を上げると、熱流束も増えます。これはウェーハの加熱速度を上げる上では有利です。しかし、冷却システムには大きな負担がかかります。もし研磨済みのステンレス鋼製のホウジングを金メッキされたものに交換する場合、チャassisのファンや水冷システムを強化する必要があります。さもないと、周囲の環境が過度に高温になってしまいます。
私たちは、これらを既存の半導体装置に簡単に取り替えられるように設計しました。ただし、電源がその高効率に対応できるかを必ず確認してください。最初の瞬間の電流急増時に過電流保護機能が働いてしまわないようにしなければなりません。