スマートファブで適切な加熱を実現するには
もしあなたがインダストリー4.0対応のファブを構築しているのであれば、従来の抵抗加熱ではもはや不十分だということを既にご存知でしょう。
問題は、真空状態では対流が起こらないという点です。空気を利用して熱を移動させることはできません。そうなると、残されるのは放射熱だけですが、これは厄介です。だからこそ、高密度の赤外線システムを利用するのです。このシステムにより、ウェーハ処理や薄膜形成に必要な場所に正確にエネルギーを供給でき、従来の加熱要素に見られる遅延もありません。
盲目状態での加熱はやめよう
ほとんどの標準的なヒーターは、単に熱を放出するだけで、それ以上のことはしません。
私たちは異なるアプローチを採用しています。赤外線ランプに閉ループPIDコントローラーやリアルタイム温度計測機能を組み合わせています。これにより、数ミリ秒以内にチャンバー内の温度分布を把握できます。SCRを使って出力を調整すれば、即座に熱流量を変更できます。
もう熱の過剰な上昇や推測は不要です。プロセスの条件は常に正確に維持されます。
出力と精度のバランス
真空状態では、非常に大きな温度勾配に直面します。これに対処するため、石英ハロゲン技術を利用して、狭いスペースに大量のワット数を集中させます。
これにより、急速に加熱でき、サイクルタイムも大幅に短縮されます。
しかし、注意点もあります。高出力のランプは端から極端に高温になります。水冷ジャケットを安価なものにしたり、仕様を間違えたりすると、シールが溶けたり、チャンバーのフランジが変形したりします。絶対に避けるべきです。固体放熱装置を使うのが唯一の解決策です。
成長に合わせて進化するシステム
モジュラー型の赤外線アレイを使用する利点は、加熱エリアを随時拡張できることです。大きなウェーハで発生する「端の部分の温度低下」の問題を解決するために、独立した加熱エリアを設定できます。これにより、柔軟性が高まります。熱分布を変更したい場合は、ソフトウェアを調整するだけで済みます。ハードウェアを取り外したり、週末を費やしてチャンバーを再構築したりする必要はありません。
これにより、加熱システムは単なる金属製の部品ではなく、実際にプログラム可能なツールになります。