ガラスの破片が散乱するのを防ぐ：クォーツチューブを無事に保つ方法
高負荷の半導体製造装置において、赤外線ランプが爆発してしまうのは大変な問題です。装置が停止するだけでなく、部品もめちゃくちゃになってしまいます。ガラスの破片やハロゲンガスがウェーハの上に降り注ぐ姿を想像してみてください。一度爆発すれば、そのロット全体がダメになってしまいます。そして、チャンバーをきれいにするのに何時間もかかります。私たちは、そのような事態を避けるための方法をずっと研究してきました。
熱衝撃への対処
ほとんどの場合、チューブが壊れる原因は、熱が均等に分布されないか、取り付けが不正確だからです。これは災害の元です。
私たちは、急速な加熱・冷却サイクルに耐えられる高純度の融解石英を使用しています。しかし、本当の鍵は、フィラメントを非常に正確に固定することです。なぜかというと、フィラメントがずれると、チューブの壁面に「ホットスポット」ができてしまうからです。ある一点が他の部分よりも極端に高温になると、クォーツが割れてしまいます。簡単ですよね。私たちは、チューブ全体にわたって熱が均等に分布するようにして、弱点を作らないようにしています。
ゴミの侵入を防ぐ
もしチューブが壊れてしまった場合、破片がウェーハキャリアの中に入ってしまうのは避けたいです。私たちは、これに対処するために2つの方法を用いています。
まず、ランプの両端のシールを強化します。そうすれば、フィラメントが壊れてもガスが漏れ出るのを防げます。
次に、保護用のクォーツスリーブや安全シールドを使用することを強くお勧めします。これは一種の保険のようなものです。チューブが壊れても、シールドがガラスの破片を受け止めてくれます。確かにランプは壊れますが、チャンバーが汚染されることはありません。
パワーと寿命のバランス
実際のところ、出力を上げれば、部品がより速く処理されます。しかし、それによってクォーツが限界に達してしまいます。高密度の熱がかかると、チューブがさらに熱くなり、電極も早く劣化してしまいます。ですから、出力の上昇速度にはバランスを見つける必要があります。もし、システムが冷却する時間を与えずに出力を上げ続けると、ランプは壊れてしまいます。私のアドバイスは、精密なコントローラーを使うことです。そうすれば、突然の電圧の急上昇によってフィラメントが壊れるのを防げます。