CNTヒーターにおけるウェーハ汚染という悪夢を止める方法
CNTの製造に携わったことがある人なら、その苦労をよく知っているでしょう。高負荷の生産を行っていると、プレッシャーも大きくなります。そんな時に、赤外線ランプが壊れてしまうのです。
それは単なる電球の故障ではありません。これは大惨事です。突然、ウェーハが石英の破片やハロゲンガスに覆われてしまいます。わずかな故障が連鎖反応を引き起こし、全体の製品が台無しになってしまいます。これは誰も望まない状況です。
だからこそ、私たちはIRヒーターをこのように設計したのです。故障の連鎖が始まる前にそれを防ぎたかったのです。
「破片」対策
私たちは、薄い石英のケースだけで全てを守ろうとはしません。それは問題を招くだけです。代わりに、二次的な保護カバーを使って物を包み込みます。これはまるでセーフティネットのようなものです。もしランプが熱衝撃で割れたり壊れたりしても、保護カバーが破片を受け止めてくれます。ガラスの破片が飛び散ったり、基板に付着したりすることはありません。つまり、製造エリアを清潔に保つことができます。
熱による問題
最大出力で動作させると、フィラメントと石英の接合部が厳しい状態になります。ほとんどのランプがここで壊れてしまいます。接合部から漏れが発生し、酸素が入り込み、フィラメントが断裂してしまいます。そうすると、管自体が爆発してしまいます。
これを防ぐために、私たちは強化されたエンドキャップを使用しました。この接合部の温度を安定させることで、ランプの寿命が延びます。これは簡単な解決策ですが、多くの問題を避けることができます。
正直な妥協点
正直なところ、保護カバーを追加すると、赤外線エネルギーの一部が通過しなくなります。ウェーハに届く熱量が3～5％減少するかもしれません。
しかし、ライン全体が停止するよりは、3％の効率低下の方がましだと思います。飛んでくるガラスの破片によって製品がダメになることを防ぐためには、これくらいの犠牲は仕方ないでしょう。
交換の容易さ
また、これらの装置は簡単に交換できるように設計されています。ランプが寿命を迎えたら、全体を取り出すだけです。チャンバー内に小さなガラスの破片が残る心配もありません。新しいランプを取り付け、接合部を確認すれば、再び稼働できます。ただし、残ったガスを排出するために換気をしっかり行う必要があります。