CNTの成長において適切な温度を維持するために
炭素ナノチューブを成長させる際、出力の大きさにこだわりがちです。しかし実際には、エネルギーがウェーハに届かなければ、どれだけ多くの電力を供給しても意味がありません。より多くの電力が必要なのではなく、エネルギーを効果的にウェーハに送り込む方法が必要なのです。
そのため、私たちは金でコーティングされた反射板を使用します。これにより、無駄なエネルギーの散逸を防ぐことができます。
なぜ金なのか？
もし通常の石英ヒーターを使用している場合、多くのエネルギーがチャンバーの壁に失われてしまいます。まるで窓を開けたまま部屋を温めようとしているようなものです。
そこで、私たちは高純度の金でコーティングされた反射板を使用しています。なぜかというと、金は赤外線を元の方向に戻すのに非常に優れているからです。アルミニウムや研磨済みの鋼鉄よりもずっと効果的です。
これにより、真空チャンバー全体を加熱する代わりに、光子が直接ウェーハに向けて送られます。これにより、エネルギーがより集中します。また、冷却水システムの負担も大幅に軽減され、目標とする温度に到達するのもずっと早くなります。
デメリットと注意点
単に反射板を設置しただけでは不十分です。ランプの出力と反射板の形状を適切に合わせる必要があります。
通常、短波赤外線光源と一緒に使用します。これにより、気体中をより効果的に通過し、ウェーハ表面をよりしっかりと加熱できます。
ただし、位置合わせには細心の注意が必要です。金は熱を非常に効果的に集中させるため、ランプの位置が少しでもずれると、熱の集中点ができてしまいます。一度ナノチューブを成長させている最中に、ウェーハに焼け跡ができてしまうこともあります。そのため、取り付けブラケットをしっかり固定する必要があります。
メリット
最も良い点は、はるかに少ないワット数で目標とする温度に到達できることです。電気代も削減でき、装置自体も低温で動作します。
また、チャンバーの温度が安定しやすくなり、安定した環境を保つのも容易になります。金製の表面を常に清潔に保つことが重要です。少しのほこりや酸化汚れでも、反射率が低下し、熱出力も低下してしまいます。きれいに保てば、問題なく機能します。