キャビネットを加熱するのをやめて、ウェーハ自体を加熱しましょう。
もし従来の抵抗式ヒーターを使ったことがあるなら、その面倒さはご存知でしょう。熱があちこちに散乱してしまい、めちゃくちゃになってしまいます。エネルギーは本来あるべき場所に行かず、キャビネットの内壁に吸収されてしまいます。その結果、壁が高温になってしまいます。これだけでは、敏感な電子機器が故障してしまいますし、装置に触れる人にとっても大変です。誰だって、熱くて痛い機械は好みませんよね。
方向性加熱の仕組み
この問題を解決するために、私たちは短波長のIRランプを使用します。これはスペースヒーターというよりは、懐中電灯のようなものです。エネルギーは直線的に進み、周囲の空気を温める時間を無駄にしません。直接ウェーハの表面に熱が届きます。焦点距離を調整し、反射シールドを追加することで、熱をウェーハに集中させることができます。その結果、ケース自体は触っても冷たく保たれます。
力、精度、そして注意点
これらの高ワット数のランプは非常に強力です。焼成処理の際に急激に温度を上げる必要がある場合に最適です。通常はPIDコントローラーを使って、目標温度を超えてしまわないようにします。しかし、単純に出力を上げて放置するわけにはいきません。十分なシールドがなければ、熱がキャビネット内に漏れ込んでしまいます。金メッキされたアルミニウム製のシールドが最も効果的です。これにより、余分な光子がウェーハに戻されます。
トレードオフ（完璧なものはない）
方向性加熱も万能というわけではありません。いくつかの欠点があります。光源から遠ざかるにつれて、熱の強度は急速に低下します。ウェーハがチャックの中に正確に位置していない場合、寒い部分ができてしまいます。全体の表面の温度を均一に保つためには、Z軸の精度を高く保つ必要があります。最後に、これらのランプは非常に熱くなります。冷却ファンが故障すると、数分以内にランプが壊れてしまいます。ぜひ、風量が低下した瞬間に電源を切るようにしてください。そうすれば、多くのトラブルを避けることができます。