真空チャンバーの過熱を防ぐには
もし、真空チャンバー内でウェーハや基板を加熱したことがあるなら、その苦労はよくわかるでしょう。最も問題なのが「熱の蓄積」です。
通常のIRランプは、エネルギーをあらゆる方向に放出するライトバルブのようなものです。半導体製造装置のような狭い空間では、これは大きな問題となります。チャンバーの内壁がその余分なエネルギーを吸収してしまいます。すると、内壁が過熱し、装置が壊れたり、最悪の場合、操作している人が怪我をしたりします。
より効率的な加熱方法
私たちは、物理法則をうまく活用することでこの問題を解決しています。単に石英管を使うのではなく、ランプの裏側に選択的反射コーティングを施します。これはまるで鏡のようなもので、IR放射線を正確に目的の場所へと向けるのです。
これは光学上の簡単な改良ですが、大きな効果があります。余分な熱がチャンバーの外壁に当たることがなくなり、被加熱体にはより正確で均一な熱が与えられ、装置の外側は冷たいままです。
実際の課題
ただし、このような指向性の高いランプを使えば、高出力でも装置が壊れる心配がありません。これは大きな利点です。
しかし、何も永遠には持続しません。高温での繰り返し使用により、反射コーティングが徐々に劣化していきます。すぐに起こるわけではありませんが、確実に起こります。数千時間ごとに温度をチェックすることをお勧めします。そうすれば、ビームの強度や方向が時間とともに変わっていないかを確認できます。
実際の現場での利用
これらのランプを真空環境で使用するには、少し手間がかかります。コネクタには注意が必要で、使用する電圧に適したものを選ぶ必要があります。また、ランプがブラケットにしっかりと固定されているかも確認する必要があります。無理な力がかからないようにする必要があります。
最良の点は、外側の筐体が触っても冷たいままでいられるため、高い温度で加工を行えることです。つまり、壁に設置される巨大で重たい水冷装置を使う必要がなくなります。冷却装置のコストを節約できるだけでなく、作業員も一日中熱い表面を避ける必要がなくなります。