半導体製造装置を加熱するためのより良い方法
一部の機器がどうしてこんなに熱くなるのか、気づいたことはありますか？作業している部分だけでなく、装置全体が熱くなってしまいます。
これが、一般的な対流式ヒーターの問題点です。対流式ヒーターは空気を加熱しようとしますが、その結果、装置の壁面も含めてすべての部分が熱くなってしまいます。クリーンルームでは、これは大変な問題です。壁面が熱くなりすぎると、人が火傷する危険があります。また、ウェーハの熱安定性にも悪影響を与えます。
そこで私たちは、空気を加熱するのではなく、指向性のある赤外線を利用することにしました。
実際の動作原理
これは、スペースヒーターというよりは、懐中電灯のようなものです。赤外線ランプは、エネルギーを直線的に放出します。そのエネルギーはただ漂うだけでなく、何かに当たった時にのみ伝達されます。
反射器を使って適切な位置に設置することで、熱を必要な場所に正確に送り込むことができます。そうすれば、ワークピースだけが加熱され、装置の内壁は冷たいままです。無駄な熱もなく、装置自体も過度に熱くならないのです。
高熱のデメリット
短波長の赤外線発光体を使用する理由は、小さなサイズで高い効果を発揮できるからです。つまり、目標温度に素早く到達できるのです。しかし、注意点もあります。エネルギーが集中しているため、位置合わせが非常に重要です。もしランプの位置が少しでもずれると、本来加熱すべき部分ではなく、装置自体が熱くなってしまいます。
クリーンさを保つために、これらのランプを石英のケースに包みます。そうすることで、ガスの発生を防ぎ、粒子数を適切に保つことができます。ただし、電源の出力がランプの定格出力に合っているか必ず確認してください。そうでなければ、ランプが早期に壊れてしまいます。
トレードオフ
指向性加熱は壁面の問題を解決できますが、見通しが良いことが条件です。もし部品の形状が複雑で、奥深い場所がある場合、赤外線は曲がって進むことができず、暗い部分ができてしまいます。解決策は簡単です。熱分布を把握するか、複数の角度からランプを照射して、死角をカバーするのです。
一度設定を整えれば、装置は触っても冷たくあり、工程も安定します。