ウェーハを清潔に保つために：なぜランプの設計が重要なのか
半導体製造工場において、ランプが故障するのは大変な問題です。単に停止時間が発生するだけでなく、その後に起こることも問題です。もし石英管が高温状態で破裂すれば、破片や蒸発した金属が直接ウェーハに降り注ぎます。これにより、ウェーハの品質は即座に悪化してしまいます。
私たちは、このような事態を防ぐために、特別にカーボンファイバー製のIRランプを開発しました。
熱対策
これらのランプは、電力を急激に切り替えると故障しやすくなります。中心部分には高いワット数の電力が供給される一方で、端の部分は比較的冷たくなります。この温度差によって、大幅な機械的ストレスが生じます。
これを解決するために、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、急激な温度上昇にも耐えられます。
また、フィラメントについても、タングステンではなくカーボンファイバーを使用しています。カーボンファイバーの方が熱に強く、電圧の急激な変動にも耐えられます。さらに、フィラメントの張力も重要です。張力が緩むと、ホットスポットが生じ、それが原因で管が破裂することになります。簡単ですね。
粒子の防止
ウェーハにゴミが付着しないように、2段階の対策を講じています。まず、内側の容器を高真空状態にして、内部のゴミを取り除きます。
さらに、負荷が非常に大きい場合には、外側に保護用のスリーブを装着します。これは、メインのランプが故障した時に、スリーブがすべてのゴミを受け止める役割を果たします。
ただし、注意点もあります。余分なガラス層があるため、IR光の透過率が少し低下します。ウェーハの表面温度を維持するためには、電力設定を調整する必要があるでしょう。
実用的な要素
細かい点も重要です。電気的なアークが発生しないように、強化されたエンドキャップを使用しています。アークが発生すると、小さな点で高温が発生し、それが石英を侵食してしまいます。
配線もしっかりと固定してください。また、冷却ファンの状態も確認してください。冷却システムが機能しなくなると、どんなに優れた安全ガラスでも熱暴走を防ぐことはできません。