壁を加熱するのをやめましょう
ほとんどの加熱装置は、熱をあらゆる方向に放出してしまいます。つまり、360度にわたってエネルギーが散逸してしまうのです。半導体製造工場では、これは大きな問題です。
熱が特定の方向に向けられないと、大量のエネルギーがウェーハに当たらず、装置の内壁に直接当たってしまいます。その結果、壁が過度に熱くなり、電力の無駄遣いになるだけでなく、メンテナンスを行う人々にとっても危険な状況になります。
私たちが実際に行っている解決策
私たちは指向性のある赤外線ランプを使用します。単なる石英管だけではなく、反射板や特殊なコーティングを使って、熱を正確に目的の場所に集中させます。
そうすることで、赤外線のエネルギーをターゲットに集中させることができます。角度を絞ることで、装置の筐体が余分な熱を吸収することがなくなります。
その結果、より精密な温度制御が可能になります。ワークピースは必要な速度で温度上昇しますが、内壁は十分に冷たく保たれるので、触っても安全です。
実際の課題
こうした装置を製造ラインに導入するのは簡単ですが、単に接続すれば終わりというわけではありません。電源の設定も適切に行う必要があります。高出力の赤外線ランプは多量の電流を消費します。急速な加熱処理を行う場合は、電気系統が頻繁に停止しないようにしなければなりません。
また、全ての熱をターゲットに集中させるため、ワークピースにかかる負荷も大きくなります。PIDコントローラーを適切に調整して、目標温度を超えないようにする必要があります。また、ランプの冷却ファンも十分に機能させる必要があります。そうでないと、ランプは自身の熱を吸収してしまい、早く破損してしまいます。
なぜこれが重要なのか
内部の熱源をなくすことで、作業が速く進みます。チャンバーが冷却されるのを待つ時間も大幅に短縮されます。オペレーターはすぐに中に入って作業を行えます。時間を節約できるだけでなく、作業員の安全も守られ、不要に熱くなった壁を加熱するためのコストも削減できます。