マシンを加熱するのをやめて、ウェーハを加熱しましょう。
IRランプの問題点は、放射能があらゆる方向に放出されることです。反射器がなければ、エネルギーの半分が逆方向に向かい、機器の筐体や内壁を過度に加熱してしまいます。
半導体製造装置では、これは大きな問題です。結果として「高温の壁」ができてしまい、作業員が火傷したり、プロセスの温度が安定しなくなったりします。
だからこそ、精密に設計されたアルミニウム製の反射器を使用するのです。これにより、エネルギーを「前方に向ける」ことができます。
実際の仕組み
高純度のアルミニウムを使用する理由は、赤外線を効果的に反射できるからです。アルミニウムを放物線形や楕円形に曲げることで、本来は間違った方向に行くはずの放射能をウェーハや基板の方に向けることができます。
これにより、360度に散乱していた光が集中したビームに変わります。その結果、ワークピースにより多くの熱が与えられ、マシンの内部はずっと涼しく保たれます。まさに賢明な方法です。
現実的な課題
アルミニウムは確かに優れていますが、魔法の杖ではありません。高ワット数のランプを狭い空間に入れると、反射器もその熱を吸収してしまいます。そのため、十分な空気流や冷却装置が必要です。また、反射器をランプに近づけすぎないように注意しましょう。そうしないと、アルミニウムに局所的な高温部分ができ、形状が変形してしまいます。形状が変わると、ビームの焦点もずれてしまいます。
日常業務における重要性
熱を正しい方向に誘導することで、2つの大きな利点があります。
第一に、マシンの内壁が巨大なヒートシンクとして機能しなくなります。つまり、PID制御がより迅速に反応できるようになります。第二に、技術者が火傷の心配なしにマシンの周辺で作業できるようになります。
結局のところ、IRアレイを設置する際、反射器があるかないかで、エネルギーが部品に届くか、単に部屋を温めるだけかが決まります。