
なぜ、熱の無駄遣いを防ぐために金を使用するのか? 半導体ウェーハの世界では、エネルギーを無駄にすることは、つまりお金を無駄にすることです。しかし、問題は単に電気代だけではありません。もし熱がウェーハの正しい場所に届かないと、温度分布が不均一になり、それが問題の原因となります。 ヒーターを作る際には、単に物体を熱くするだけではありません。そのエネルギーを適切に導く必要があります。だからこそ、金でコーティングされた反射板を使用するのです。これにより、ヒーターから出るほぼすべてのエネルギーがウェーハに届くようになります。
金を使う理由 なぜアルミニウムを使わないのかと思うかもしれません。問題は、アルミニウムが多くのエネルギーを消費してしまうことです。一方、金は赤外線を反射する能力に優れています。短波長の放射光をほとんど損失なく目的の場所に返すのです。つまり、フィラメントを壊さない程度で目的の温度に到達できるのです。つまり、より効率的なのです。
「冷たい部分」の排除 重要なのはコーティングだけではなく、形状も重要です。熱が正確に必要な場所に集中するように、幾何学的な形状に細心の注意を払います。そうすることで、ウェーハ上の不快な冷たい部分をなくすことができます。薄膜堆積や硬化処理を行う場合、わずか2度の差でも全体の品質を台無しにしてしまうことがあります。金製の反射板を使えば、より均一で予測可能な加熱が可能になります。
デメリット(必ずあるものです) ただし、この方式は非常に効果的ですが、金は少し手入れが大変です。汚染を嫌います。もしチャンバー内に化学物質や有機物があると、金の層が曇ったり酸化したりします。そうなると、反射率が低下します。そのため、反射板を常にきれいに保つためには、徹底した清掃が必要です。または、石英製のシールドを使って反射板を守る必要があります。 新しいヒーターを選ぶ際の最後のアドバイス:冷却システムも考慮してください。放射効率が高いため、ランプハウジングは比較的冷たいままですが、ウェーハは急速に熱を吸収します。そのため、PIDコントローラーを調整して、より迅速に反応できるようにする必要があります。さもなければ、目標温度を超えてしまう可能性があります。