ウェーハオーブンでの熱の無駄遣いを止めよう
クリーンルーム用のオーブンを設計する際、一つだけ重要な目標があります。それは、ヒーターから発生した熱をウェーハに効率的に伝えることです。シンプルですよね？しかし問題は、高価な電力の大部分が実際にウェーハに届く代わりに、オーブンの壁に吸収されてしまうことです。
私たちは、金メッキされた反射板を使うことでこれを解決しました。おそらく、以前にも標準的なアルミニウム製の反射板を使ったことがあるでしょう。それでも十分機能しますが、エネルギーを過剰に吸収してしまいます。一方、金は異なります。赤外線スペクトルのかなりの割合を元の場所、つまりウェーハに直接戻すのです。
なぜ金なのか？
赤外線ランプの動作原理を考えてみてください。ランプはあらゆる方向にエネルギーを放出します。適切な反射板がなければ、本来使えるエネルギーの半分が無駄になってしまいます。
ケースに薄い金の層を加えることで、そのエネルギーの漏れを防ぎます。そうすることで、光子が再びウェーハに向かって戻ります。その結果、熱がより均一に分布し、目標温度に到達するのが早くなります。また、表面全体での温度が安定します。端の部分も中央と同じ程度に熱くなるのです。
デメリットとその対処法
ただし、何かしらのトレードオフがあります。大量のエネルギーを狭い空間に集中させると、その場所が非常に高温になります。ランプ自体の温度も上昇します。冷却装置が適切でなければ、石英管がすぐに壊れてしまいます。つまり、金メッキの効率性を得るためには、十分な空気流量が必要です。
クリーンルームでの利用方法
良い点は、これらの製品は簡単に交換可能であるということです。既存の設備を一度分解する必要はありません。
金メッキされたシステムの方が1ワットあたりの効率が高いため、オーブン全体の消費電力を削減しつつも、処理速度を落とすことはありません。HVACシステムにとっても好都合で、部屋の温度もそれほど上がりません。
ちなみに、配線をしっかり確認してください。ランプの定格電力に対応しているか確認しましょう。電圧降下があると、加熱が不均一になり、目的を達成できません。