重要な場所により多くの熱を与える
ウェーハを乾燥させたり、フォトレジストを硬化させる際には、単に「熱」が欲しいわけではありません。必要な場所に正確に光子が当たることが求められます。
問題は、一般的な赤外線ランプはエネルギーをあらゆる方向に放出してしまう点です。そのエネルギーを制御できなければ、結局は装置の筐体が熱くなってしまい、基板自体が温まらないことになります。これは電力の無駄遣いであり、時間の無駄でもあります。
なぜ金を使うのか
このエネルギーの漏れを防ぐために、金コーティングされた反射板を使用します。金は見た目のためだけに使われているわけではありません。赤外線領域において、アルミニウムや研磨された鋼鉄よりもはるかに多くのエネルギーを反射します。高純度の金層で筐体を覆うことで、本来は間違った方向に進むはずの放射エネルギーを再びウェーハに戻すことができます。これにより、ランプの電流を上げなくても、単位面積あたりの出力が増加します。
速度と安定性
ここが興味深いところです。エネルギーが集中するため、目標温度に到達するのが大幅に早くなります。保持時間も短縮されます。しかし、注意点もあります。もし薄いウェーハに過剰なワット数を投入してしまうと、基板が変形してしまいます。それは一瞬で起こります。そのため、デジタル式の赤外線コントローラーを併用するのです。ウェーハが設定値に達した時に、リアルタイムで電力を調整できるシステムが必要です。そうしないと、部品が壊れてしまいます。
実際の状況でのトレードオフ
金には弱点があります。それは柔らかいということです。耐久性がありません。もしメンテナンス時に研磨剤を使ってしまうと、金層が傷ついてしまいます。一度それが起こると、効率が大幅に低下します。また、冷却ファンやヒートシンクも十分に備える必要があります。集中した負荷に対応できるようにしないと、センサーエレクトロニクスが破壊されてしまいます。それだけです。