シリコンウェーハの適切な加熱方法
シリコンウェーハを加熱するときは、1ワットというエネルギーも無駄にできません。単に温度を上げるだけでは不十分で、エネルギーが実際にウェーハに届くようにしなければなりません。そうでなければ、チャンバーの壁だけが温まってしまいます。
ここで役立つのが、金コーティングされた反射板です。
なぜ金なのか？
一般的な石英ランプは、エネルギーをあらゆる方向に放出します。その結果、ほとんどのエネルギーが無駄になってしまいます。
これを解決するために、反射板に高純度の金を薄くコーティングします。そうすることで、赤外線エネルギーの98％以上が再び反射されます。結果として、ウェーハに集中したビームが当たり、必要な部分にだけ熱が届きます。ランプからの出力を増やす必要もありません。これは非常に効率的です。
距離の「最適値」を見つける
次に、ランプとウェーハの間の距離の問題があります。
距離が近すぎると、熱が集中しすぎてウェーハが変形してしまう可能性があります。一方、距離が遠すぎると、エネルギーが空気中に逃げてしまいます。
金コーティングの利点は、温度を犠牲にすることなく、適切な距離を維持できる点です。これにより、空気の流れが保たれ、ランプが過熱したり早期に破損したりするのを防げます。これはずっと安全な作業方法です。
デメリット（完璧なものはない）
ただし、いくつかのデメリットもあります。
このシステムではエネルギーが強く集中されるため、加熱時間が非常に短くなります。しかし、その速さのためにウェーハ上の温度勾配が不安定になります。目標温度を超えてしまわないように、正確なPID制御器を使用する必要があります。
また、金はかなり高価です。もし処理中に腐食性のあるガスが使われたり、大量のほこりが発生したりすると、コーティングが劣化してしまいます。コーティングが汚れると、効率が低下してしまいます。
だから、定期的に清掃を行い、表面を常にきれいに保つことが大切です。そうすれば、システムも正常に動き続けます。