ツールを加熱するのはやめて、ウェーハを加熱しましょう
ウェーハを加熱するときは、エネルギーが基板にだけ届くようにしなければなりません。他の場所にエネルギーが漏れ出してはいけません。
一般的な赤外線ランプの問題点は、エネルギーがあらゆる方向に散らばってしまうことです。これでは整理整頓が難しく、やがて高価な装置の内壁が過度に高温になり、作業員が火傷したり、高価な部品が損傷したりする可能性があります。
そのため、私たちは指向性のある加熱方法を使用します。
物理的な仕組み
一般的な石英ランプは、光を巨大な半球状に放出するため、問題があります。これを解決するために、特殊な反射板やコーティングを使用します。これらはまるで漏斗のように機能し、赤外線エネルギーをウェーハに向けて集中させます。ビームが狭いため、チャンバーの壁に当たる余分な熱も少なくなります。そうすれば、ウェーハを正確な温度に保つことができ、装置の本体は触っても冷たく保たれます。これはずっと効率的な方法です。
適切な距離の見極め
高ワット数のランプを直接表面に近づけてはいけません。そうすると、熱暴走が起こります。
ここには微妙なバランスがあります。ランプが近すぎると、ホルダーが耐えられないほどの熱密度になります。しかし、遠すぎるとエネルギーが無駄になり、効率が低下します。
最適な距離は、ランプのワット数やウェーハの反射率を考慮して決定します。ランプを近づけると、熱がより強く、速くウェーハに届きますが、冷却システムにかかる負担も大きくなります。急速な加熱を望むか、それとも常に高い熱ストレスを受けない装置を望むか、を選ばなければなりません。
トレードオフ
これは魔法の杖ではありません。代償があります。
ビームを絞り込むと、広範囲にわたる「安全な」加熱ではなく、精密な加熱になります。もし位置合わせが数ミリメートルでも狂うと、ウェーハ全体に温度の不均一が生じます。
これは精密な作業です。そのため、技術者はマウントブラケットの調整に細心の注意を払わなければなりません。振動が一切あってはいけません。ランプが揺れると、工程が失敗します。それだけです。