ウェーハにより多くの熱を与え、同時に壁面への熱の伝わりを減らす方法
真空状態でウェーハを加熱する際、物理法則と戦っていることになります。空気がないため、対流に頼ることはできません。結局、放射熱に頼るしかありません。
問題は、ウェーハに届かない1ワットごとのエネルギーは無駄になってしまうということです。そのエネルギーはチャンバーの壁面を温めてしまい、冷却システムに負担をかけます。これはエネルギーの無駄であり、ハードウェアにとっても悪影響を与えます。
なぜ金を使うのか
通常の石英ランプは、あらゆる方向に熱を放出します。この無駄を防ぐために、私たちは金でコーティングされた反射板を使用します。金は赤外線を元の方向に戻すのに非常に優れています。
筐体を金で覆うことで、本来は後方に行くはずの熱を前方に向けることができます。そうすることで、エネルギーをウェーハ表面に集中させることができます。その結果、出力を上げる必要なく、より高い熱密度を得ることができます。
熱負荷に注意する
ただし、注意点もあります。あまりにも多くの放射熱を一点に集中させると、ランプのフィラメントは安定した出力を維持するためにより高温で動作しなければなりません。
高速な加熱を実現するために高出力のランプを使用する場合、電源装置も十分に強固でなければなりません。電力供給が間に合わないと、システムが機能しなくなってしまいます。配線がその負荷に耐えられるか、また、局所的な高温によって真空封止が壊れないかを確認してください。
トレードオフ
金はこの用途に最適な材料ですが、少しデリケートです。汚染を嫌います。
もし、プロセス中にガスや化学物質が発生し、金のコーティングが汚れたり腐食したりすると、反射率が低下します。その結果、ウェーハに均等に熱が届かなくなります。
チャンバーを清潔に保つことが大切です。コーティングが汚れると、効率が低下するだけでなく、基板に熱点ができる危険もあります。誰もそれを望みません。
結局のところ、私たちがこのヒーターを作る目的は、熱を正しい場所、つまりシリコンの中に送り込むことです。機械の中ではなく。