IRを使ってウェーハを加熱する際の安全対策
正直に言って、高温の赤外線ランプと可燃性の溶剤を一緒に使うのは、大変危険な行為です。ウェーハの化学洗浄段階では、爆発性の蒸気のすぐ近くに発火源があるのは絶対に避けたいことです。
私たちは、これを解決するためのより良い方法を見つけました。開放型のランプの代わりに、特殊な封止材でラムプを包み込むのです。
最適な位置の見極め
ラムプの設置位置には、バランスを取る必要があります。もしラムプを近づけすぎると、ウェーハ上に「ホットスポット」ができてしまいます。これは良くありません。一方、ラムプを遠くに置きすぎると、熱効率が低下し、処理時間が長くなってしまいます。
この問題を解決するために、加熱素子をサファイアや耐薬品性のある石英で作られた密封された容器の中に収めています。これはまるで物理的な盾のようなもので、ラムプの電気アークを周囲の空気から隔離します。そうすれば、たとえ化学物質が漏れても、ラムプが火災を引き起こすことはありません。
耐久性の確保
ここでは安定性が最も重要です。熱衝撃によってラムプが壊れないように、コーティングされた石英や二重壁構造を使用しています。洗浄液の温度が急激に変化すると、安価なラムプは簡単に壊れてしまいます。また、密封構造によって湿気や腐食性のあるガスも外部から遮断されます。通常、ラムプが故障するのは、電極が腐食してしまうからです。この設計により、そのような事態を防ぐことができます。
デメリット
ただし、この保護用の外殻を追加すると、少し熱が失われてしまいます。それほど多くはありませんが、外殻がエネルギーの一部を吸収してしまいます。もし所定の速度でウェーハを加熱したいのであれば、電力供給を調整する必要があります。
最後に、空気の流れも忘れてはいけません。たとえ密封されたラムプを使っていても、溶剤の濃度を爆発限界以下に保つためには、排気システムがしっかり機能する必要があります。常に安全を最優先しましょう。