ウェーハ加熱システムが爆発しないようにするために
シリコンウェーハを加熱する際には、少しのミスでも大惨事につながります。わずかなアークや漏れ電流があっただけで、一括してウェーハが破壊され、制御ボードも破損してしまいます。本当に最悪です。
そのため、私たちは、各ランプ管を潜在的な災害源として捉えています。絶対にリスクは冒せません。出荷前には、すべての装置に対して高電圧試験や絶縁抵抗試験を行います。
物理学の恐ろしい側面
適切な熱密度を得るためには、石英製のケースを限界まで使わなければなりません。タングステンフィラメントと管壁の間の隙間についても、細心の注意を払っています。
なぜでしょうか？フィラメントがわずか数ミリメートルでもずれると、電界が集中してしまいます。そうなると誘電破壊が起こります。
私たちの試験は非常に厳しいものです。実際の使用時よりもはるかに高い電圧をかけて試験します。もし石英やエンドキャップの密封性がこの試験に耐えられない場合、実際の装置では機能しなくなります。
ランダムサンプリングはしない
一部の工場では、一括で数個だけをテストして、うまくいくことを願います。しかし、私たちはそうしません。
すべてのランプ管を徹底的にテストします。特定の電圧下での漏れ電流を測定し、絶縁抵抗が適切な値を保っていることを確認します。
これにより、「クリープ現象」を防ぐことができます。クリープ現象とは、電流が絶縁体の表面を伝わってしまう現象です。高湿度のクリーンルームでは、このクリープ現象が原因で偶発的な短絡が起こります。
知っておくべきトレードオフ
実際、何でも完璧にすることはできません。
もし高い絶縁性能を求めるなら、より厚い石英や広い安全ギャップが必要になります。それによってIR放射の特性や熱流量が変わってしまいます。
また、焦点距離やPIDコントローラーの調整も必要になります。もしランプの冷却装置が不十分な場合、出力を高くしすぎない方が良いでしょう。そうしないと、チャンバ内の真空度やガスの純度が悪化してしまいます。誰もそれは望みません。