ウェーハを清潔に保つために：真空式IRヒーターの実態
大量生産を行う半導体工場では、ランプが故障すると大変な問題になります。単に機械が一時的に停止するだけでは済みません。もし真空チャンバー内でクォーツ管が破損すれば、ガラスの破片や有害なガスがあちこちに飛び散ります。1つのランプが故障するだけで、一度に大量のウェーハが汚染されてしまいます。
そのため、私たちは単にヒーターを作るだけでなく、安全に故障しないように設計しています。
熱の扱い
真空状態では、熱の伝わり方が異なります。空気がないため、ランプは放射によって熱を伝えなければなりません。これにより、クォーツには大きな負荷がかかります。
急速な加熱・冷却のサイクルの中でクォーツ管が割れないように、私たちは高純度の合成クォーツを使用しています。この素材は安価なクォーツに比べて膨張や収縮がほとんどないため、圧力に耐えられます。
「セーフネット」の仕組み
何か問題が起こる可能性があると考えて、私たちは物理的な補完策を施しています。ほとんどのヒーターには、二次的な保護装置や特別なコーティングが備わっています。これはまるで安全装置のようなものです。メインのチューブが故障しても、この装置によってフィラメントや破片が処理エリアに散らばるのを防ぎます。また、シール部分には真空用のセラミックや金属を使用しており、微小な粒子がウェーハに混入するのを防ぎます。
電力の問題
ここが難しい点です。誰もがより速い加熱速度を望みます。そのためには高いワット数が必要です。しかし、短いチューブに過度な電力を供給すると、内部のハロゲンガスの圧力が急上昇します。これはバランスを取る必要がある問題です。何か問題が起きた場合に、真空ポンプがガスの排出に対応できるようにしなければなりません。
また、数秒を節約するためにランプを過度に使ってはいけません。定格以上の電力を供給すると、ランプが早期に劣化してしまいます。
私たちは、24時間365日の稼働に耐えられるようにこれらの装置を設計しています。クォーツの品質やシール部品にこだわることで、ウェーハに影響を与えるのは熱だけになるようにしています。