真空チャンバー内での加熱をやめましょう
もし、真空チャンバー内でウェーハや基板を加熱しようとしたことがあるなら、その大変さはご存知でしょう。チャンバーの内壁が偶然にでも加熱されないように、常に注意しなければなりません。
一般的なIRランプは、まさに強化された電球のようなものです。熱をあらゆる方向に放出します。真空状態では、そのエネルギーの大部分が内壁に反射してしまいます。これはエネルギーの無駄遣いになるだけでなく、機械にとっても悪影響を及ぼします。さらに、周囲にいる人々にとっても危険なほど機械の外側が高温になります。
重要なのは、熱を必要な場所に送ることです。
単に石英管を使ってみるのではなく、特殊な反射材やコーティングされた発光体を使用します。これは、フラッドライトから懐中電灯に切り替えるようなものです。赤外線放射を集中させて、正確に目的の場所に送り込むのです。
その結果、基板には必要な熱が与えられ、チャンバーの内壁は低温のままです。簡単ですね。
必要な装備とその代償
真空状態で温度を素早く上げるためには、通常、高ワット数のハロゲンランプが使われます。これにより、短波長の放射が得られ、温度上昇がほぼ瞬時に行われます。また、熱衝撃で割れないように、丈夫な石英でランプを覆います。
しかし、注意点があります。パワー密度を適切に管理する必要があります。大量のエネルギーを一点に集中させると、電源装置に大きな負担がかかります。また、位置合わせも非常に重要です。もしランプの位置が数ミリでもずれていると、本来の目的の場所に熱が届かず、高価な機械が無駄に加熱されてしまいます。
安全を守るために
これは単に電気代を節約するためだけではありません。手を火傷しないためでもあります。熱があちこちに散らばらなくなると、外殻が巨大なラジエーターのように機能しなくなります。その結果、操作員は火傷を心配することなく機械の周りを動けるようになります。
さらに、内壁が過熱しないため、膨張や収縮も少なくなります。つまり、真空シールがしっかり保たれ、毎週漏れを修理する必要もなくなります。