熱を無駄にしないで：なぜ金メッキされた反射板が重要なのか
シリコンウェーハを加熱するとき、1ワットも無駄にしてはいけません。もし一般的なアルミニウム製の反射板を使用している場合、実際には思っている以上に多くのエネルギーが失われています。そのエネルギーは金属に吸収されたり、誤った方向に散乱したりしてしまうのです。
だからこそ、私たちは金を使うのです。高価に聞こえますが、実際には非常に実用的です。つまり、可能な限り多くの赤外線をウェーハに直接当てるのです。
金とアルミニウム：本当の違い
アルミニウムは信頼性が高く、どこにでも使われています。しかし、長波長の赤外線に対しては効果が低下します。一方、金はさまざまな波長の赤外線を反射します。反射板に薄く高純度の金を塗ることで、エネルギーが機械のフレームに吸収されるのを防ぎ、目的の場所に送られるようになります。
これは単に出力を上げるだけの問題ではありません。既存の出力が本来あるべき場所に正しく届くようにすることが重要です。
正確な精度を実現する
ウェーハにおいては精度がすべてです。もしビームの角度がずれてしまうと、「ホットスポット」が発生し、それによってウェーハが変形してしまいます。これは良くない結果です。
私たちは、ウェーハの各平方ミリメートルに均一な熱が加わるように反射板を設計しています。これは非常に微妙なバランスが必要です。
ただし、一つ注意点があります。**反射板を清潔に保つことです。**金は化学的に安定していますが、汚れを嫌います。表面に汚れが積もると、反射率が下がってしまいます。ランプが壊れる前に、温度の均一性が低下してしまうことがあります。
トレードオフ
問題は、このように効率的な反射板を使うと、二つの選択肢があるということです。総出力を下げるか、目標の温度に到達する速度を上げるかです。
しかし、デメリットもあります。これほど多くのエネルギーを狭い範囲に集中させると、冷却装置に大きな負担がかかります。高効率な金製の反射板を使用する場合は、冷却水回路を十分に確認する必要があります。熱を素早く取り除くことができなければ、取り付けブラケットが熱膨張によって移動してしまう可能性があります。
誰もそんな状況にはなりたくないでしょう。