適切な間隔の設定：ウェーハ加熱における赤外線ヒーターの利用
スマートな製造ラインを構築する場合、古式の熱質加熱ではもはや十分ではないことがわかっているでしょう。速度が遅すぎるからです。そのため、高強度の赤外線システムを使用します。これにより、温度を素早く上げ下げできるので、デジタル化された生産ラインを円滑に動かすのに最適です。
しかし、問題点もあります。
赤外線アンプとウェーハ表面との距離が重要です。間隔を間違えると、ウェーハが破損してしまいます。
空気層の問題
単純にランプを設置して終わり、というわけにはいきません。バランスを取る必要があります。
アンプを近づけすぎると、フィラメントの直下に過熱点ができてしまいます。そうなると、ウェーハが変形してしまいます。逆に、遠くに設置しすぎると、チャンバーの壁が過熱してエネルギーが無駄になります。結果として、処理時間が長くなってしまいます。
重要なのは視野角です。間隔を狭くすると強度は上がりますが、均一に熱が伝わる範囲は狭くなります。300mmサイズのウェーハ全体に均一な熱分布を得るには、複数のランプからの放射が重なるように間隔を調整する必要があります。つまり、最適なバランスを見つけることが重要です。
より正確なデータによる意思決定
現代の製造ラインでは、もはや推測に頼ることはありません。
赤外線アンプを閉ループPIDコントローラーに接続し、リアルタイムで温度を測定します。つまり、システムがウェーハの実際の表面温度を監視し、その都度出力を調整してくれるのです。これにより、固定された間隔設定に頼る必要がなくなります。
ただし、注意すべき点があります。高出力の赤外線システムは、工具のフレームに大量の熱を放出します。
処理時間を数秒短縮するために、すべてを密に配置しようとすると、冷却装置がその負荷に対応できない可能性があります。周囲の温度が上昇すると、センサーの数値が狂い、校正も不正確になり、結局元の状態に戻ってしまいます。