ウェーハの汚染という悪夢を止めるには
正直に言って、高負荷運転中にIRランプが壊れてしまうと、それは大惨事です。停止時間だけが問題なわけではありません。ウェーハの上にはガラスの破片やタングステンフィラメントが飛び散ります。一瞬でそのロットのウェーハは廃棄処分になり、チャンバー全体を徹底的に清掃する必要があります。これは誰も望まない状況です。
単なる反射板以上のもの
ですから、私たちはアルミニウム製の反射板を単なる「熱をウェーハに戻す装置」として扱いません。確かに、それらはIR放射線をウェーハに戻して効率を高める役割を果たしますが、同時に最前線の防御装置でもあります。
私たちは高純度のアルミニウムを使用し、特殊なアノダイズ処理を施しています。なぜかというと、加熱や冷却の過程で反射板自体が剥がれたり、ガスが放出されたりするのは避けたいからです。
また、ランプと反射板の間の隙間を狭くして、破片が逃げ場を持たないようにしています。もしランプが壊れても、破片はどこにも行けません。
効率と安全性のバランス
ランプの出力を最大限に上げるのは生産には良いことですが、それは熱衝撃を引き起こす原因にもなります。1つの不良なランプが全てのウェーハを台無しにしないように、私たちは保護シールドを使用します。
これはあたかもセーフティネットのようなものです。ランプとウェーハの間に二次的な石英やサファイア製の保護管を設置します。もしランプが壊れても、保護管が破片を受け止めます。
アルミニウム製の反射板は、この構造全体を固定し、ランプが正確に中心に位置するようにします。これにより、通常ランプが早期に故障する原因となる不均一な熱分布を防ぐことができます。
代償
ただし、保護管や強化された反射板を追加すると、ヒーティングヘッドの重さが増します。そのため、ランプを使用する際に比べて、温度が上昇するまでの時間が少し遅くなります。しかし、ウェーハが汚染されるという悲劇を避けるためには、これは小さな代償に過ぎません。
ちなみに、その余分な熱量を考慮してPIDコントローラーを調整する必要があります。適切に調整すれば、温度制御はうまくいくでしょう。