赤外線ランプがウェーハを台無しにするのを防ごう
高負荷な生産時に赤外線ランプが破損してしまった経験がある人なら、それがどれほど厄介なことかわかるでしょう。単に生産停止になるだけではありません。
クォーツ管が破損すると、まるでガラス製の手榴弾のようになってしまいます。結果として、あちこちに破片や金属片が散乱し、高価なウェーハが汚染されてしまい、そのロットは廃棄処分になってしまいます。本当にひどい状況です。
私たちは、そうした事態を防ぐために特別にウェーハヒーターを設計しています。
熱応力への対処
ほとんどの場合、ランプが破損するのは電圧の急変や不均一な熱膨張が原因です。これに対処するために、高純度の合成クォーツを使用しています。この素材は非常に強く、極端な温度変化にも耐えられます。
また、フィラメントの位置も重要です。わずかでもずれていると、「ホットスポット」が発生し、それが破損の原因になります。
さらに、電源の状態も注意深く監視する必要があります。電圧が不安定になると、フィラメントが本来よりも早く劣化してしまいます。通常、このようなヒーターには正確なPIDコントローラーを組み合わせて使用します。これにより、目標温度を超えることがなくなります。
塵の侵入を防ぐ
ガラスの破片がウェーハに近づくのを防ぐために、二重の防御策を採用しています。
通常、ランプを強化されたクォーツ製のケースや保護シールドの中に入れています。これはまるでセーフティネットのようなものです。もし管が破損しても、シールドが破片を受け止めてくれるので、大惨事を避けることができます。
また、シール部分にもこだわっています。専用のエンドキャップを使用して、ハロゲンガスが漏れ出ないようにしています。これにより、ランプ内の化学的状態が安定し、長持ちします。
また、安価な接着剤は使用していません。高温下では、そのような接着剤からガスが発生し、ウェーハに曇りが生じて薄膜形成が妨げられます。良くありません。
推奨される対策
ただし、高密度の赤外線ヒーターは急速な温度上昇には優れていますが、大量の熱を放出します。
そのため、冷却ファンやヒートシンクを適切に設置する必要があります。筐体が過度に熱くなると、取り付けブラケットが変形してしまいます。そうなると、焦点がずれてしまい、ウェーハ全体に均一な加熱が行われなくなります。
つまり、バランスが重要なのです。