クォーツガラス製のシールドを使って、ファブ内のランプの性能を最大限に引き出しましょう。
半導体ファブでは、エネルギー消費量をコントロールすることが常に課題です。これは、エネルギーの無駄遣いと戦うようなものです。
この問題を解決するために、ランプにはクォーツガラス製のシールドが使われます。その目的は、加熱要素をウェーハから隔離することです。ただ単に清潔に保つだけではありません。実際には、赤外線の放射を適切に調整し、無駄に多くの電力を消費せずに、所定の温度に到達させることが重要です。
エネルギー密度のコントロール
このようなシールドには、高純度の融成珪素が使用されます。なぜかというと、それは短波長の赤外線を通す透明な窓のようなものだからです。熱がそのまま通過し、吸収されることはありません。
高ワット数のランプを使用する場合、このシールドは非常に役立ちます。加熱要素がプロセスガスや異物に触れて損傷するのを防ぎます。また、安定した熱遮断層があるおかげで、所定の温度に到達する時間が短縮されます。待つ時間も減り、ウェーハ1枚あたりの電力消費量も減ります。簡単ですね。
ほこり対策
ファブ内では、わずかなほこりでも大問題になります。ここでクォーツの役割が発揮されます。どんなに高温になっても、クォーツは変質しません。
もしシールドが変質したり、割れたりしてしまうと、ホットスポットが発生します。ホットスポットは最悪の状況です。ウェーハ全体に均一に熱が届かず、結果として廃棄物が増え、無駄な電力が消費されます。極端な温度変化にも耐えられるものが必要です。
カーボンに関する考え方
「グリーンな工場」を実現するためには、チップ1個あたりのエネルギー消費量を考慮する必要があります。
クォーツ製のシールドを使えば、赤外線の照射範囲を絞り込むことができます。焦点がしっかりしていれば、工具の筐体に漏れる熱も少なくなります。その分、基板に熱が伝わり、冷却水への熱の流れも減ります。
ただし、より高いエネルギー密度を求める場合は、真空密封や冷却システムが十分に機能するかを確認してください。多量の熱が一点に集中するため、ハードウェアもそれに耐えられる必要があります。