なぜトロリーヒーターには金コーティングされた反射板が使われるのか
半導体クリーンルーム用のトロリーヒーターを使用する際、重要なのはただ一つ——ウェハーに熱を届けることです。機械の金属製のケースを加熱するためにエネルギーや予算を費やす必要はありません。
そこで役立つのが金コーティングです。
金コーティングの効果
もし通常のアルミニウム製の反射板を使用すると、大量のエネルギーが無駄になってしまいます。そのエネルギーは吸収されたり、空気中に散乱したりしてしまうのです。これは非常に非効率的です。
一方、高純度の金層を追加することで、赤外線領域における反射率を98％以上に引き上げることができます。まるで熱を反射する鏡のようなものです。ヒーターが部屋全体を温める代わりに、金が光子をウェハーへと直接反射させます。
その結果、より均一な温度分布が得られ、目標温度に到達する速度も大幅に向上します。非常に効率的です。
熱の問題
ただし、ウェハーを適切な温度に保つためには、大量のワット数が小さなスペースに集中することになります。これはウェハーにとっては良いのですが、トロリーのフレームには大きな負担がかかります。注意しないと、その熱がクリーンルームの他の部分に広がり、設定した条件が崩れてしまいます。
そのため、ケースには十分な換気機能や冷却装置が必要です。熱はウェハーがある場所にだけ行くべきで、他の場所には行ってはいけません。
使用方法とメンテナンス
これらの反射板は、既存のヒーターに簡単に取り付けられるように作られています。そのため、全く新しいシステムを構築する必要はありません。
金の最大の利点は、化学的に安定していることです。錆びたり酸化したりすることはなく、数百回の加熱サイクルを経ても剥がれ落ちることはありません。研磨した鋼鉄やアルミニウムの場合によく見られる、効率が低下するという問題もありません。
設置時のポイントとしては、電源の確認が重要です。電圧が不安定だと、発熱量も変動してしまいます。それによりウェハー上に不均一な温度分布が生じてしまいます。PID制御をしっかり行えば、問題ないでしょう。