半導体RTPにおけるコストの壁を打破する
早速本題に入りましょう。現場では、誰もが単に価格ばかり気にしているわけではありません。重要なのは、仕事を正しくこなすことです。私たちが解決しようとしているのは、高価で専用のRTPランプを、安価で国内製の赤外線ヒーターに置き換えるという問題です。要点は、機械全体を再設計することなく、熱処理性能を維持しつつ、簡単に交換できることです。
電力、電圧、サイズ――実際の性能
私たちのランプは、RTPチャンバーが与える熱負荷に耐えられるように設計されています。ほとんどの装置は400Vの高電圧で動作し、ウェーハの温度を素早く上昇させるのに必要なパワー密度を実現しています。また、300mmの長さは標準的なサイズであるため、既存のソケットや加熱ゾーンにスムーズに取り付けられます。
そのような高いパワーを扱うためには、強固な電源供給が必要です。しかし、それによってウェーハ全体に均一に熱が行き渡り、ホットスポットが発生しません。結果として、安定した性能が得られます。
核心：熱がどのように伝達されるか
核心部分には、急速な加熱・冷却に耐えられる高純度の石英管があります。内部では、ハロゲンガスとコイル状のフィラメントが協力して、強力な短波長の赤外線を放出します。この波長はシリコンウェーハを容易に貫通し、エネルギーの損失がほとんどありません。
そしてR7sコネクタは、必須の要素です。これにより、振動があってもしっかりと接続が保たれます。石英コーティングは、放射率を適切に調整し、エネルギーを正確に必要な場所に集中させます。
半導体工場での意義
半導体工場では、ダウンタイムは時間ではなく、失われるウェーハの数で測定されます。だからこそ、私たちのランプはそのまま交換可能に設計されています。配線を接続すれば、システムはすぐに動作します。面倒な手間は一切ありません。
また、OEM部品に伴う長い待ち時間や高額な費用も避けられます。
ただし、高いパワー密度には代償があります。機械の冷却システムは十分に機能していなければなりません。もしチャンバーの冷却能力が不足していると、ランプの出力によって周囲の温度が上昇し、他の部品の寿命が短くなってしまいます。
単純なトレードオフ
400V、2500Wのランプは非常に高い熱を発生させます。そのため、機械の冷却システムは十分な性能を持っていなければなりません。もし冷却システムが追いつかなければ、温度が上昇し、部品の寿命が縮まってしまいます。
私たちは、その熱に耐えられるようにランプを設計しています。しかし、残りのシステムも同様に十分な性能を持っていなければなりません。