装置を加熱するのをやめて、ウェーハを直接加熱しましょう。
半導体製造に使われる装置の中には、まるで空気暖房のように感じられるものもありますよね？
一般的な抵抗加熱器は効率が悪く、熱があちこちに漏れ出してしまい、チャンバ全体が温まってしまいます。問題は、実際には部屋全体を温める必要はなく、ウェーハだけを温めるべきだということです。高価な装置の内壁が高温になりすぎて、作業員が怪我をしたり、シール部分が溶けたりすると、大変な問題になります。
私たちは、もっと良い方法があると考えました。すべてを加熱する代わりに、指向性のある赤外線技術を利用します。
実際の動作原理
これは、電球ではなくスポットライトのようなものです。対流式のヒーターは熱い空気を周囲に送り出すだけですが、赤外線ランプは電磁波を一直線に送り出します。
このランプをウェーハの表面に向けると、基板がそのエネルギーを吸収しますが、周囲の空気や装置のケースは影響を受けません。
その結果、ウェーハは正確に必要な温度に達しますが、装置の外側は触っても大丈夫なほど冷たく保たれます。これは、実際に作業している人々にとって大きな救いです。
難しい点とその対処法
もちろん、これは魔法ではありません。いくつかの trade-offがあります。ウェーハに必要な熱密度を得るためには、短波長の石英ランプを使用します。これらのランプは強力で、迅速に熱を与えます。
しかし、エネルギーが集中しているため、位置合わせが非常に重要です。数ミリメートルでもずれてしまうと、ウェーハ全体が均等に加熱されないことになります。しかし、それでも十分価値のある方法です。
また、温度が上昇しすぎないように、高精度のコントローラーも使用します。そして、注意点として、これらの石英管は非常に壊れやすいので、取り付けブラケットに過度な圧力がかからないようにしなければなりません。
現場での作業を楽にする
熱を無駄にしなくなれば、すべてが楽になります。HVACシステムも過負荷にならず、冷却水システムも休むことができます。
さらに、作業員も一日中、熱を放つ壁のそばに立っている必要がありません。熱管理を徹底し、クリーンルームをサウナのようにしないためには、これは非常に簡単で効果的な方法です。