ウェーハを清潔に保つために：IRヒーターの真実
水素センサーを製造する際、その赤外線ランプが重要な役割を果たします。しかし、大量生産を行っている場合、私たち全員が恐れている最悪の事態が起こり得ます。
それは、単にランプが故障するだけではありません。実際には、石英管が破裂してしまうのです。そうなると大変な事態になります。ガラスの破片やタングステンフィラメントがウェーハの上に降り注ぎます。一度破裂すると、そのロット全体が廃棄処分になってしまいます。
ここでの敵は熱です。
処理能力を高めるために、これらのランプを限界まで使います。その結果、フィラメントとガラスの間に大きな温度差が生じます。ガラスが不均等に膨張し、微細なひび割れが生じ、そして、わずかなひび割れがあれば、全体が壊れてしまいます。
そこで、私たちは解決策を見つけました。IRエミッターの周りに保護用のケースを取り付けました。これはまるで安全シールドのようなものです。もし内部のランプが壊れても、このケースがすべてを受け止めてくれます。そうすれば、ウェーハは無傷のままです。
このケースには高純度の合成石英が使用されているため、IR光が通過しつつも、クリーンルーム内に有害な金属不純物が入ることはありません。また、ランプの取り付けには「フローティンググリップ」を使用しています。これにより、ランプが拡張でき、筐体によって圧迫されることがありません。
ただし、一点注意点があります。このような追加の石英層を加えると、放射効率がわずかに低下します。直接のエネルギーの100％を得ることはできません。そのため、出力設定を調整したり、ウェーハを少し長く置いてから目標温度に到達させる必要があります。
でも正直、それは払う価値のある代償です。汚染されたウェーハが山積みになるのを見るよりはずっと良いです。
最後に一つアドバイス：これらの装置には正確なPID制御システムを組み合わせてください。温度の上昇を防げば、ランプの寿命も大幅に延び、頻繁に交換する必要もなくなります。