IRランプが壊れると、すべてが台無しになります。
半導体製造の現場では、ランプが壊れるのは単なる小さなトラブルではありません。それは本当の悪夢です。
例えば、大量生産の最中に石英製の容器が割れてしまったとします。すると、ガラスの破片やタングステンフィラメントがウェーハの上に降り注ぎます。これにより、1つのウェーハだけでなく、大量のウェーハがダメになってしまいます。何時間もかけて作業した成果や多額の投資も水の泡になってしまうのです。
なぜこのような故障が起こるのでしょうか？
通常は、熱衝撃や局所的な過熱が原因です。私たちは、そうした問題を解決するために多大な労力を費やしてきました。
高純度の合成石英を使用し、壁厚を調整することで、ランプが急激な加熱や冷却に耐えられるようにしています。しかし、本当の秘訣は中心合わせです。タングステンフィラメントが正確に中心にあることが重要です。少しでもずれると、過熱点ができて、ガラスが破損してしまいます。
ウェーハを破片から守る
何か問題が発生してもウェーハを守るために、2層の安全装置を採用しています。
通常、セラミックや高純度の石英でできた保護カバーを使用します。これにより、内部の破片がウェーハに当たるのを防ぎます。破片はカバーの中に留まり、ウェーハは安全です。
また、接続部分にも細心の注意を払っています。振動が激しい環境では、接続部が緩むとアークが発生し、それによってシール部に過熱が生じ、ガラスが破損します。そのため、強化されたシールを使用して、すべてをしっかりと固定しています。
知っておくべきトレードオフ
高強度のIR光を得るためには、ワット数を上げる必要があります。しかし、ワット数が上がると、ハロゲンガスによる内部圧力も増えます。確かに、起動時間は短くなりますが、ランプにかかる負担は大幅に増えます。ここで冷却ファンが役立ちます。冷却システムが不十分だと、ランプの端が過熱してしまいます。その場合、ランプの品質がどれだけ高くても、シール部が破損してしまいます。
バランスが全てです。