ウェーハをきれいに保つために：なぜランプの設計が重要なのか
もし、大量生産時にランプが爆発してしまった経験があるなら、それがどれほど深刻な問題かお分かりでしょう。一度爆発すると、チャンバー内は石英の破片や金属の粉で埋め尽くされてしまいます。これは大惨事です。廃棄されるウェーハだけでなく、チャンバーをきれいにするのに何時間、場合によっては数日もかかってしまいます。
私たちは、カーボンファイバー製の赤外線ランプを使って、このような問題を防ぐ方法を長年研究してきました。
熱に対処する方法
ランプを最大出力で動作させると、高温になった中心部と冷却された端部との間の温度差は非常に大きくなります。通常の石英管では、このような状況は災害を招く原因となります。ガラスにわずかな欠陥があれば、そこから割れが広がってしまいます。
これを解決するために、私たちは高純度の融着石英を使用しています。この素材は熱膨張率が非常に低いため、温度が急変しても壊れにくいのです。急速な加熱・冷却のサイクルでも壊れることはありません。
汚染を防ぐ方法
しかし、それだけではありません。私たちは、工場内に汚染物質が入らないようにするための予防策も用意しました。
まず、カーボンファイバー製の加熱素子が正確に中央に位置しているかを確認します。もし位置がずれていると、管壁に「ホットスポット」ができ、ガラスが溶けてしまいます。精密さが重要です。
次に、物理的な保護装置があります。私たちは封止型のデザインや保護スリーブを提供しています。これは一種の保険のようなものです。もし内部のランプが故障しても、保護スリーブが破片を受け止めてくれます。そうすれば、ウェーハはきれいなままでいられます。
ちなみに、電源にも注意が必要です。温度目標を早く達成するために過剰な電圧をかけたくなりますが、そうしない方が良いです。そうすると、フィラメントが早く壊れてしまい、結果的にランプが爆発する可能性があります。
トレードオフ
正直なところ、これらの安全対策によって熱容量が少し増えてしまいます。そのため、単純な石英管を使用する場合よりも、温度上昇に少し時間がかかることがあります。
しかし、汚染されたラインや完全な停止を避けるためなら、数秒程度の遅れなんて気にする必要はありません。
必ず、安定した電流源に接続してください。そうすれば、熱負荷が安定し、すべてがスムーズに動作します。