半導体ウェーハを扱う際には、単に熱を強くするだけでは不十分です。重要なのは、その熱がどこに行くかということです。
一般的な反射板は、赤外線をあちこちに散乱させてしまい、それはエネルギーの無駄遣いに他なりません。私たちは別の方法を採用しています。金でコーティングされた反射板を使うことで、エネルギーの動きを変えるのです。熱が散らばるのではなく、金が赤外線の大部分を元の場所、つまりウェーハの上に戻すのです。
なぜ金なのか？
それは、金が長波長の赤外線を非常に効果的に反射するからです。このコーティングがなければ、ヒーターのケースはスポンジのように熱を吸収してしまいます。しかし、金のコーティングがあれば、エネルギーは集中した焦点に集められます。その結果、1ワットあたりの効果が大幅に向上します。これにより、過度に高い電圧をかけずに目標温度に到達できるのです。
配線の問題
問題は、そんなに多くの熱が集中すると、電気配線にとって厳しい環境になるということです。通常のPVCやシリコンを使用すると、絶縁材が溶けたりガスが発生したりします。数週間以内に短絡が起こる可能性があります。そのため、私たちはこれらのヒーターにテフロン製の配線を使用しています。テフロンは金の反射板の近くの高温に耐えられるため、回路が安定し、メンテナンスの手間も省けます。
注意点
このような高い出力を得るには、代償が伴います。熱の強度が非常に高いため、温度上昇が速くなります。これは良いことですが、サーマルセンサーにも大きな負担がかかります。PID制御がその速度に対応できていなければ、目標温度を超えてしまう可能性があります。また、チャンバー内に溜まった熱を冷却システムが処理できるかも確認しておく必要があります。
私たちは、これらのヒーターを既存のヒーターの簡単な交換用として設計しました。電源がその出力に対応できていれば、問題なく使用できます。