実際に重要な場所に、より多くの熱を与える方法
半導体クリーンルームで働いたことがある人なら、トロリータイプのヒーターの問題を知っているでしょう。ウェーハの表面温度を正確に制御する必要がありますが、他の機器が巨大なラジエーターのようになってしまっては困ります。
多くの人は、通常のアルミニウム製の反射板を使います。しかし、アルミニウムは熱を吸収しやすい性質があります。そのため、ヒーター自体のケースを温めるだけでエネルギーが無駄に消費されてしまいます。
そこで役立つのが金です。
聞こえは良いですが、これも実際には物理的な原理に基づいています。金は近赤外線を効果的に反射します。アルミニウムの代わりに金を使用することで、熱がケース内に漏れ出ることなく、直接ウェーハに伝わります。これにより、より正確な温度制御が可能になり、電力コストも大幅に削減できます。
また、HVACシステムの負担も軽減されます。部屋中に熱が拡散しなくなるので、クリーンルームが過熱することもありません。
ただし、金は柔らかい材料なので注意が必要です。もしメンテナンス時に表面が傷ついてしまうと、効率が低下したり、ウェーハに熱点ができてしまったりします。ですから、丁寧に扱う必要があります。
では、費用の話です。確かに金は高価です。初期投資が大きくなります。しかし、温度均一性が最も重要な300mmウェーハの生産ラインであれば、そのコストは十分に回収できます。低いワット数でも目標の温度を達成できるので、電源装置への負担も減ります。
最後に、PIDコントローラーを使うことをお勧めします。これが最善の方法です。
そして何よりも、古くなった反射板を修理しようとしてワット数を上げるのは避けてください。そうすると、フィラメントが早く壊れてしまいます。推奨されている設定に従い、金の効果を活用しましょう。