クラス100のクリーンルームを常に清潔な状態に保つために
半導体製造現場では、目に見えないほど微細なほこり一つで、大量のウェーハが台無しになってしまいます。これは本当に悪夢のような状況です。そのため、クラス100の環境で加熱を行う際には、普通のヒーターを使うわけにはいきません。なぜなら、そうしたヒーターからはガスが放出され、粒子が飛び散ってしまうからです。
だからこそ、私たちは高純度の石英を使った赤外線ランプを使用しているのです。
石英が重要な理由
このランプには合成フュージドシリカが使用されています。もし安価なホウケイ酸ガラスを使ってしまうと、「ガス放出」という問題が発生します。つまり、ガラスから化学物質が漏れ出してしまうのです。
石英の外殻はしっかりと密封されており、タングステンフィラメントやハロゲンガスをその中に閉じ込めています。最良な点は、放射熱が直接対象物に届くことです。物理的な接触もなく、空気が流れ込むこともなく、ほこりも舞い上がりません。
実際の使用環境に合わせた設計
こうした装置ではスペースが限られているため、高いパワー密度を重視しています。迅速に加熱できるようにする必要があります。
赤外線エネルギーを短波長帯に抑えることで、熱が直接基板に当たります。チャンバ内の空気を温める時間が省かれるので、冷却システムも余計な負担をかけずに済みます。
また、接続用のワイヤーのシールにも工夫を凝らしています。わずかな隙間があれば、汚染物質が入り込む可能性があります。そのため、温度が変動してもシールが壊れないように、フュージドガラスを使用しています。
問題点
石英は優れていますが、脆いという欠点があります。熱には強いですが、ぶつけられたり振られたりすると壊れてしまいます。
コツとしては、取り付けブラケットを過度に締め付けないことです。管が熱くなる際に膨張するスペースがなければ、管が壊れてしまいます。必ず適切な隙間を残しておく必要があります。
そしてもう一点、これらのランプは非常に強力なので、ウェーハが近すぎると有機コーティングが焼けてしまう可能性があります。ワット数に応じて焦点距離をしっかり確認して、表面が損傷しないように注意しましょう。