揮発性化学物質の近くで赤外線ヒーターを使用する際の安全対策
ウェーハ処理において化学洗浄を行うとき、通常は熱に弱い溶剤が使われます。これらの溶剤は可燃性があり、場合によっては爆発性もあります。高温の赤外線ランプをその中に入れるのは、まさにトラブルを招く行為です。
重要なのは、ランプ自体を「より安全にする」ことではなく、それをどのように保護するかという点です。
スパークの発生を防ぐ
ほとんどの赤外線ランプでは、電気端子や石英部分が空気に直接露出しています。洗浄エリアでは、これは大変危険です。ほんの少しのスパークや蒸気が内部に漏れ込むだけで、問題が発生します。
私たちは、装置全体を防爆ケースで覆うことでこれを解決します。そして、化学的に不活性な雰囲気を内部に満たすことで、ランプやその接続部が危険な空気に触れないようにします。
また、安価な材料は使用しません。一般的な鋼鉄やアルミニウムでは、腐食性のある蒸気によって劣化してしまいます。その代わりに、高品質なフッ素樹脂や特殊合金を使用します。これにより、化学物質が内部に入り込むのを防ぎ、電流が適切な場所に流れるようにします。
熱の問題
ただし、重厚な保護ケースを使うと、熱が逃げにくくなるという問題があります。ウェーハが必要なエネルギーを得られない、あるいはランプが内部から損傷する可能性があります。
これを解決するために、高透過率の素材で作られた窓を使用します。そうすることで、熱はウェーハまで届きますが、ランプ自体は引き続き保護されます。
また、内部の温度も注意深く監視する必要があります。密封が厳しすぎると、チューブの端で熱が溜まり、フィラメントが損傷してしまいます。この問題を解決するために、内蔵された放熱装置を利用して余分な熱を外部に放出します。これにより、機器の寿命が長くなります。
設置時の注意点
ただし、このような封入型の装置は、単純なランプよりもサイズが大きくなります。そのため、ハウジングを収容するために、取り付けブラケットを調整する必要があります。
さらに、ケースによって質量が増えるため、熱がすぐには伝わりません。そのため、PID制御を再調整する必要があります。露天のランプに比べて反応に時間がかかりますが、実験室が破壊されないためには、それほど大きな代償ではありません。