焼損したランプがウェーハの歩留まりを台無しにするのを防ごう
高負荷なCNT製造を行っている方なら、そのストレスはよく分かるでしょう。これらの赤外線ランプは常にフル稼働状態です。しかし、最悪の事態として、ランプが破裂してしまうこともあります。
そうなると、生産ラインが止まるだけでなく、ウェーハには石英の破片やハロゲンガスが飛び散ります。そうなると、ウェーハの歩留まりはゼロになり、大量の清掃作業が必要になります。
なぜランプが破裂するのか
CNTの成長に必要な高温環境を作り出すために、これらのランプは非常に高温で動作します。実際の問題は、熱ショックです。石英に微小な欠陥があったり、電力の供給が急激に増えすぎると、ガラスが壊れてしまいます。これは、処理速度を上げるために装置を限界まで使うときによく起こります。常に心配しなければならない問題です。
私たちが取った対策
私たちは、運に任せるのではなく、何らかの保護装置を設置することにしました。まず、高純度の合成石英を使用しました。これにより、急速な温度変化にも耐えられます。
しかし、本当に有効なのは、保護用のスリーブです。加熱要素を二次的な高温石英スリーブで包みます。これはまるでセーフティネットのようなものです。内側のランプが破裂しても、スリーブが破片を受け止めてくれます。そうすれば、ウェーハには何も当たらず、真空状態も維持されます。
実際のトレードオフ
もちろん、無料で何かを得ることはありません。この保護スリーブを使うと、放射熱が少し遮られます。スリーブが赤外線を吸収するため、エネルギーが少し失われます。そのため、電力設定を調整したり、ウェーハの保持時間を長くしたりする必要があります。
確かに、少し遅くなるかもしれません。しかし、1つのランプが壊れただけで大量のウェーハを廃棄するよりはましです。私は毎回、このトレードオフを受け入れます。
最後に、正確なPID制御を行うことが重要です。保護スリーブがあっても、電圧を急激に上げると、フィラメントに負担がかかります。電力の調整には注意しましょう。そうすれば、これらの装置はずっと長持ちします。