ヒーターの熱漏れを防ぐ方法
半導体製造装置で高い出力を使うと、その熱は意図した場所に留まらず、あちこちに散らばってしまいます。もし通常のヒーターを使用している場合、装置の内壁はまるでスポンジのように機能し、そのエネルギーをすべて吸収してしまいます。その結果、「熱い壁」ができてしまいます。これはエネルギーの無駄遣いであり、また、装置のそばに立つ人にとっては苦痛な状況です。外見上がオーブンのように暑くなる装置は、誰も好みません。
熱があちこちに広がるのを防ぐ
重要なのは、熱を「雲のようなもの」と考えるのではなく、「光線のようなもの」と考えることです。従来の、あらゆる方向に熱を放出するヒーターの代わりに、指向性のある赤外線ランプを使用します。これは、通常の電球から懐中電灯に切り替えるのと同じです。適切な反射板やコーティングを使えば、エネルギーは目的の場所に向けて集中して送られます。光線が狭い範囲に限られているため、チャassisには熱が当たりません。そのため、ウェーハを正確な温度に保ちつつ、装置の外側は触っても冷たく保たれます。つまり、部品だけを加熱し、部屋全体を暖めることはありません。
注意点：精度が最も重要
ただし、この赤外線ランプは、ごく小さな空間に莫大なエネルギーを集中させることができます。そのため、起動時間は非常に短くなります。しかし、代償もあります。熱が集中しているため、設定を間違えると大変なことになります。ランプの位置が数ミリメートルでもずれると、基板上に熱点ができてしまいます。わずかな位置ずれでも、ウェーハが壊れてしまいます。そのため、絶対に動かない固定具が必要です。
作業環境を改善する
「熱い壁」の問題が解決されれば、他のことも簡単になります。オペレーターが火傷しないように、大きな水分冷却装置や大型ファンを使う必要もありません。これにより、施設の空調負担も軽減され、装置のフレームが熱で変形する心配もありません。迅速に反応するサーモカップルやPIDコントローラーを組み合わせれば、目標温度を超えることもありません。これは、より清潔で安全な作業方法です。