熱の無駄遣いを止めよう：なぜ金製リフレクターがウェーハにとって重要なのか
正直言って、ウェーハを乾燥させたり、フォトレジストを硬化させる際には、無駄になる1ワットの電力もすべて無駄な出費になります。ほとんどの工場では標準的なアルミニウム製リフレクターを使用していますが、問題は、これらのリフレクターが赤外線エネルギーの大部分を吸収してしまうことです。つまり、システムに漏れが生じているのです。
そこで役立つのが金コーティングです。
簡単な科学の原理
金は、アルミニウムやステンレス鋼よりも赤外線光を効果的に扱うことができます。リフレクターの表面に薄い金の層を塗ることで、光子に「機械の筐体内に消えないで、ウェーハに戻ってきて」と伝えるわけです。
これにより、散乱する熱が集中した方向性の高いビームに変わります。電圧を上げたり、装置に負担をかけることなく、より多くのエネルギーをターゲットに送り込むことができます。
適切な制御が必要
ただ金を使ってスイッチを切り替えるだけでは不十分です。単純なオン/オフの切り替えでは問題が生じます。
パワーの調整を行うためには、デジタル式の赤外線乾燥機用コントローラーが必要です。なぜかというと、ウェーハに過剰な熱が急激に加わると、熱衝撃が起こってしまうからです。このコントローラーを高密度のランプと組み合わせることで、ウェーハ全体に均一に熱が届きます。もしコントローラーとランプが同期しなければ、ホットスポットができてしまいます。それは誰も望まないことです。
現場の現実
正直に言えば、金は万能な解決策ではありません。価格も高く、材料自体も少し扱いにくいです。
もしプロセスに腐食性のあるガスや大量のほこりがある場合、そのコーティングは劣化してしまいます。リフレクターを正常に機能させるためには、常に清潔に保つ必要があります。
そして最も重要なのは、金がエネルギーを非常に効率的に集めるため、冷却ファンも十分な性能を持っていなければならないということです。もし筐体内の熱を排出できなければ、ウェーハがまだ冷たいうちに電子機器が破壊されてしまいます。
重要なのは、すべてを精密なPIDループで制御することです。これが、1ワットごとの価値を最大限に引き出す秘訣です。