真空チャンバーを加熱するのをやめて、部品自体を加熱しましょう。
一般的な赤外線ランプは、熱をあらゆる方向に放出してしまいます。真空チャンバー内で作業を行うとき、これは大変な問題です。
実質的には、エネルギーが壁面に向けて放出され、チャンバーがそのエネルギーをすべて吸収してしまいます。これにより、大量の電力が無駄に消費されるだけでなく、内壁が炉のようになってしまいます。これは非効率的であり、近くにいる人々にとっても安全上のリスクとなります。
解決策はこうです。
私たちは指向性のある加熱方式を使用します。つまり、電球から懐中電灯に切り替えるのと同じです。特別な反射材やコーティングを使うことで、エネルギーを正確に必要な場所、つまりウェーハや基板上に直接送り込むのです。
360度に広がる熱の代わりに、集中したビームが得られます。その結果、ワークピースに熱が届き、チャンバーの内壁は冷たいままです。
難しい点は？
通常、短波長の石英ハロゲン素子を使用します。これは、深く浸透し、ほぼ即座に反応するため優れています。
しかし、問題点もあります。熱が非常に集中するため、焦点付近のエネルギー密度が高くなります。冷却システムがそれに対応できない場合、ランプのシールが壊れたり、ブラケットが変形したりする可能性があります。つまり、ビームの角度を、冷却システムが処理できる範囲内に保つ必要があります。
作業環境を安全に保つために
内壁が冷たい状態を保てば、機械の外側が巨大な加熱源になることはありません。
半導体製造装置でも、この現象はよく見られます。これを「幽霊加熱」と呼びます。装置の表面が非常に熱くなり、触れることさえできない状態になります。これは厄介で危険です。
指向性のあるランプを使えば、この無駄な熱を防ぐことができます。そうすれば、作業員の安全が守られ、施設の空調システムも過酷な負担をかけずに済みます。簡単に言えば、熱を散乱させず、ビームを集中させ、内壁を冷たく保つのです。