ウェーハ加熱時の二次汚染という悪夢を防ぐために
高負荷での生産を行う際、赤外線ランプが故障すると大変な問題になります。しかし、問題は単に停止時間だけではありません。
本当に厄介なのは、石英管が破裂した場合です。そうなると、ガラスの破片や化学物質がウェーハに降り注ぎます。これが二次汚染であり、数秒で全てのウェーハがダメになってしまいます。私たちは、そのような事態を防ぐために、特別に加熱システムを設計しています。
最適な距離と温度の調整
熱密度と安全性の間には常にバランスを取る必要があります。強力な熱を得るためには、ランプをウェーハに近づけたいのですが、あまりにも近すぎると、熱膨張によってランプがウェーハに触れてしまいます。
私たちは適当に決めるのではなく、ワット数や管の直径に基づいて安全な距離を計算します。そうすることで、常に信頼できる緩衝帯が確保されます。
また、ハードウェアの面でも注意が必要です。高出力のランプは非常に熱くなり、十分に丈夫でない場合、取り付けブラケットが変形してしまいます。私たちは、加熱時にあまり膨張しない材料を使用し、ランプを安定させています。
ちなみに、冷却システムにも注意が必要です。もしシステムが周囲の熱に対応できなければ、ランプはより早く故障してしまい、破裂のリスクが急上昇します。
汚れを防ぐための工夫
ウェーハに汚れが付かないように、物理的な壁を設置します。
私たちは、加熱要素とウェーハの間に高純度の石英製のシールドを配置しています。もしランプが故障して破壊されても、このシールドが破片を防ぎます。そうすれば、ウェーハは清潔な状態を保たれます。それだけです。
また、機械内に入れる部品にも細心の注意を払っています。加熱エリアの近くには、安価な接着剤や低品質なシーラントは一切使われていません。なぜかというと、これらの材料は加熱されると有害なガスを放出し、ウェーハに薄い膜を残してしまうからです。R7コネクタからサポートまで、すべての部品は、化学物質が漏れ出さないように選ばれています。
トレードオフ
正直に言うと、保護シールドを追加すると、赤外線エネルギーが少し遮断されます。そのため、加熱効率がわずかに低下します。
これを補うために、パワーを上げたり、処理時間を調整する必要があります。しかし、これは小さな代償です。1つのランプが故障して一括しての作業が台無しになるよりは、数秒多くかけて処理する方がずっと良いのです。