高負荷下でのウェーハ硬化処理におけるクォーツ管の破損防止
高負荷の製造環境では、ランプが故障すると大変な事態になります。単に生産停止にとどまらず、硬化処理中にクォーツ管が破裂すると、破片や化学物質があちこちに飛び散ります。そうなるとウェーハが汚染され、大量の清掃作業が必要になります。私たちは、このような過酷な状況に耐えられるIRランプを開発しているのです。そうすれば、クリーンルームが災害現場になってしまう心配もありません。
熱と破裂のリスクへの対処
高出力のIRランプは非常に高温になります。限界まで動かすと、その熱によってクォーツが膨張し、ガラスに大きな応力がかかります。
これを解決するために、私たちは高純度の融結クォーツを使用しています。この素材は安価な素材に比べてほとんど膨張しないため、急激に温度を変化させても管が割れることはありません。
しかし、材料だけでは十分ではありません。内部のフィラメントが正確に中心にあるかも重要です。少しでもずれると、熱が管壁に集中する「ホットスポット」ができてしまいます。これが通常、故障の原因になります。正確に中心に保つことで、ランプの寿命を延ばすことができます。
汚染の防止
私たちは、単に管が壊れないことを願うだけではありません。何があってもウェーハが汚染されないように、いくつかの安全策を講じています。
まず、特殊なコーティングを施します。これによりIR光は通過しますが、管自体がより丈夫になります。さらに、破砕に強いカバーや格子を追加します。これは予備手段として機能します。もし管が割れても、破片はカバーの中に留まり、ウェーハはきれいなままです。
トレードオフ
高エネルギー密度は魅力的ですが、同時に高い要求もあります。
これらのランプを最大限に動かすと、電源装置や冷却システムに大きな負担がかかります。ウェーハから戻ってくる熱を処理できる冷却システムを必ず用意する必要があります。
もし空気の流れが悪ければ、ハウジングが過熱してしまいます。それによりコネクタが壊れ、電気的な故障が起こります。簡単な話ですが、優れた冷却機能があれば、機器の寿命も長くなります。