ウェーハを清潔に保つために：高負荷のIR加熱にどう対処するか
正直に言って、IRランプが過度な負荷を受けると、それは大変な問題です。単なる停止時間だけの問題ではありません。ガラスの破片やタングステンフィラメントが直接ウェーハに落ちてくるのです。1本でもランプが壊れると、そのロット全体が無駄になってしまいます。
私たちは、このような事態を防ぐ方法をずっと研究してきました。
リフレクターの秘密
多くの人は、アルミニウム製のリフレクターを単なる熱を目的物に反射させるためのものだと思っています。しかし私たちにとっては、それは安全装置の役割を果たします。
私たちは高純度のアルミニウムを使って物理的な遮蔽材として利用しています。重要なのは計算です。焦点を正確に計算することで、ランプがリフレクターの壁に触れないようにしているのです。なぜかというと、触れた瞬間にホットスポットが発生し、それが応力の原因となり、最終的にランプが破損してしまうからです。簡単ですよね。
熱への対処
ランプを最大出力で動かすと、クォーツ製のケースに大きな負担がかかります。破損を防ぐために、私たちはランプの固定方法に注目しています。緊張を和らげるクリップを使用し、ランプが加熱・冷却時に膨張・収縮できるようにしています。もしランプを強く固定しすぎると、まるで時限爆弾のようになってしまいます。熱サイクルの途中で必ず破損してしまいます。
空間に余裕があれば、保護用のクォーツ製スリーブや特殊なアルミニウム製ケースを追加することもできます。これは一種の保険のようなものです。もしランプが故障しても、破片がウェーハに近づくことはありません。
トレードオフ
ただし、高反射率のアルミニウムは効率が良い反面、敏感でもあります。冷却システムが十分でなければ、金属が変形してしまいます。また、ケースが過度に熱くなると、アルミニウムの強度が失われ、曲がってしまいます。
解決策は簡単ですが、見過ごされがちです。冷却ファンをランプの実際の出力に合わせて調整することが大切です。空気を循環させて金属を冷やし続ければ、装置はしっかりと機能し続けます。