なぜ、熱の無駄遣いを防ぐために金を使うのか？
半導体ウエハーを加工するとき、単により多くの電力を使えばいいというわけではありません。重要なのは、どれだけの電力が投入されるかではなく、その熱が実際に対象物にどれだけ届くかということです。
だからこそ、金でコーティングされた反射板を使用するのです。エネルギーを筐体内に漏らす代わりに、金を使ってその熱放射を元の場所に戻すのです。
秘訣は反射にある
一般的なアルミニウムでも問題ないですが、吸収率が高すぎます。一方、金は異なります。赤外線を非常に効率的に反射します。
反射板に薄い金の層を加えることで、装置が熱を吸収するのを防ぎます。その結果、エネルギーがウエハー側に戻ります。これにより、電力を最大限に上げる必要なく、均一で集中した熱分布を得ることができます。
熱の処理
ここで注意点があります。このようにエネルギーを集中させると、ウエハー上の熱密度が急上昇します。つまり、ウエハーが急速に熱くなるのです。
そのため、冷却システムがチャンバー内の温度上昇に対応できるかが重要です。もし空気の流れが悪ければ、基板上に変形が生じたり、ランプが壊れたりする可能性があります。
しかし、大きなメリットもあります。反射板によって電力の効率が向上するため、通常はより低い電圧で目的の温度に到達できます。これはハードウェアにとって大きな利点です。フィラメントが早く壊れることもありません。
清潔に保つ
これらの反射板は設置が簡単です。既存のヒーターフレームに直接取り付けられます。また、金を化学的に固定することで、温度の変動によって剥がれたり剥落したりするのを防ぎます。
ちょっとしたヒント：指には気をつけてください。
表面に油や指紋が付くと、ウエハー上に「低温領域」ができてしまいます。それにより、均一な硬化や堆積が妨げられ、面倒な問題が発生します。表面を常にきれいにしておけば、放射経路も確保されます。